Los agujeros negros son peludos, a pesar de lo que decía Einstein: así se puede saber

Físicos japoneses han diseñado un modelo teórico para detectar materia oculta (pelo) alrededor de un agujero negro a partir del "tañido" de ondas gravitacionales que sigue a una fusión.

Cuando dos agujeros negros chocan y se funden en uno solo, el resultado no se queda quieto. Vibra, como una campana recién golpeada, durante una fracción de segundo antes de asentarse en su forma final. Esa vibración viaja por el espacio-tiempo en forma de ondas gravitacionales, y un equipo de físicos ha calculado que, si se escucha con suficiente atención, ese tañido podría delatar algo que la relatividad general por sí sola no predice: pelo.

Qué significa que un agujero negro tenga "pelo"

En física teórica, el "pelo" de un agujero negro no tiene nada que ver con lo que tenemos en la cabeza. Es una metáfora acuñada hace décadas para describir cualquier propiedad extra, más allá de la masa, la carga y el spin, que pudiera distinguir a un agujero negro de otro idéntico en esas tres cifras.

La relatividad general clásica predice agujeros negros "calvos": si conoces esos tres números, lo conoces todo. El equipo, liderado por la peruana Ariadna Uxue Palomino Ylla junto a investigadores de la Universidad de Nagoya, ha modelado matemáticamente cómo cambiaría el tañido posterior a una fusión si el agujero negro resultante estuviera rodeado de materia oculta, ya sea un disco de gas remanente, un halo de materia oscura o alguna desviación exótica respecto a la relatividad pura.

Según explicaron los propios autores en la nota de presentación del estudio, publicado en el Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, ese pelo "puede representar materia alrededor del agujero negro, o desviaciones respecto al tipo más simple de agujero negro que predice la relatividad general", y como esas desviaciones alteran ligeramente la señal del tañido, detectarlas o descartarlas "podría darnos una nueva forma de poner a prueba la gravedad en esta región tan extrema".

Un termómetro para la teoría más peluda de la física

La relatividad general de Einstein lleva más de un siglo superando examen tras examen, del avance del perihelio de Mercurio a las lentes gravitacionales, pasando por la propia existencia de las ondas gravitacionales. Sin embargo, casi todas esas pruebas se hacen en campos gravitatorios relativamente suaves.

El entorno inmediato de un agujero negro recién fusionado es justo lo contrario: el lugar del universo donde la gravedad es más extrema y donde, si la teoría de Einstein tuviera alguna grieta, sería más fácil que asomara. Por eso este trabajo no es solo un ejercicio de cazar materia escondida. Es, sobre todo, un termómetro nuevo para tomarle la temperatura a la teoría en el terreno más hostil que existe.

No es casual que el interés por poner a prueba la gravedad en sus límites haya crecido justo cuando se ha detectado el mayor choque de agujeros negros registrado hasta la fecha o cuando se han encontrado, por primera vez, tres agujeros negros supermasivos conviviendo en una sola galaxia.

Todavía es una idea sobre el papel, no una detección

Conviene no adelantar acontecimientos. Este trabajo es, por ahora, un modelo teórico y de simulación: describe cómo debería verse la señal si ese pelo existiera, pero no analiza todavía datos reales de las fusiones detectadas por la red de observatorios LIGO-Virgo-KAGRA.

En España, el Grup de Relativitat i Gravitació de la Universitat de les Illes Balears, integrado en esa colaboración internacional, lleva años trabajando precisamente en extraer información física de este tipo de señales. Es de suponer que herramientas como esta acabarán poniéndose a prueba con datos reales en cuanto la próxima generación de detectores, más sensibles, empiece a registrar fusiones con la claridad necesaria para distinguir un tañido "limpio" de uno con pelo.

La campana ya suena, falta afinar el oído

Ahora mismo tenemos la partitura teórica de cómo debería sonar un agujero negro con algo escondido alrededor. Lo que falta es un instrumento capaz de tocarla con la precisión suficiente para distinguir esa nota de fondo entre el ruido. ¿Cuánto tardaremos en tener esa precisión? Con cada nueva generación de detectores de ondas gravitacionales, la respuesta parece acercarse un poco más.

REFERENCIAS

• Palomino Ylla, A.U., Makino, K., Tanaka, A., Ishibashi, A., Yoo, C.-M. "Ringdown waves from hairy black holes." Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, 2026(09):046. https://doi.org/10.1088/1475-7516/2026/09/046

Si quieres conocer otros artículos parecidos a Los agujeros negros son peludos, a pesar de lo que decía Einstein: así se puede saber puedes visitar la categoría Astro.