El 14 septiembre de 2015 se detectó por primera vez un pulso de ondas gravitacionales generado por la fusión de dos agujeros negros, confirmando con precisión las ecuaciones de Einstein y las propuestas de Hawking sobre la radiación emitida por estos colosales cuerpos. Diez años después, la evidencia sigue fortaleciéndose con nuevos datos y análisis.
La señal, denominada GW150914, fue captada por los detectores LIGO en Hanford y Livingston, y comunicada al público en enero de 2016. El evento involucró dos agujeros negros de 36 y 29 soles que, tras 0.4 según las simulaciones, se unieron formando un nuevo agujero negro de 62 soles, liberando la energía equivalente a 3 soles en forma de ondas gravitacionales, equivalente a 5 × 10^54 erg.
Este hallazgo comprobó la predicción de Einstein de que la materia masiva puede generar ondas que viajan a la velocidad de la luz y que la masa pueda convertirse en energía, tal y como describió la relatividad general. Al mismo tiempo, confirmó las ideas de Stephen Hawking sobre la radiación de bosones gravitatorios que acompañan a las fusiones de agujeros negros.
La gravedad detectada se midió con una precisión de 10^-22, lo que permitió verificar la consistencia del modelo de ondas chirp de LIGO con las predicciones de la teoría de ondas gravitacionales. Los datos también suministraron pruebas de la velocidad de propagación, demostrando que las ondas viajan a la velocidad de la luz con la precisión de una fracción de milímetro por segundo.
El análisis posterior, publicado en la revista Physical Review Letters y en 2020 en la serie arXiv, utilizó redes de aprendizaje profundo para confirmar la consistencia entre la señal recibida y las predicciones de los modelos numéricos de la relatividad general. Además, la publicación incluyó estimaciones de la distancia a la fuente de 410 milla luz, la cual estaba en la cúmulo de la constelación de Sagitario.
La importancia de la detección se explica en parte por la confirmación de la existencia de agujeros negros de masa inspirada que no había sido demostrada antes, así como por la validación de la mecánica de fusión de estos objetos, que es fundamental para entender la evolución estelar masiva y la formación de agujeros negros supermasivos en el universo.
A día de hoy LIGO y Virgo continúan operando en colaboración con KAGRA en Japón, con la misión de detectar más sucesos de fusión y ampliar el marco de pruebas para la relatividad y la física de agujeros negros. El próximo año se proyecta un aumento en la sensibilidad de los detectores que permitirá localizar eventos a distancias mayores y con mayor precisión.
La comunidad científica celebra la coincidencia de que tanto Einstein (1916) como Hawking (1960s) supieran, con distintos enfoques, que esos colisiones generarían ondas de gravedad que podrían ser detectadas, y la tecnología de hoy les permitió hacerlo.