✨︎ Resumen (TL;DR):
- Astrofísicos identificaron tres subpoblaciones de agujeros negros basándose en sus patrones de colisión.
- El 79% de los eventos provienen de estrellas binarias aisladas y rondan las 10 masas solares.
- El hallazgo superó a los modelos previos con un factor estadístico de un millón y redefine la evolución estelar.
Un equipo de astrofísicos liderado por Anarya Ray, de la Universidad Northwestern, descubrió que las fusiones de agujeros negros no ocurren de la misma manera. Al analizar el catálogo de ondas gravitacionales GWTC-4, los científicos identificaron tres subpoblaciones distintas, cada una con un origen cósmico diferente.
El estudio, publicado en el servidor arXiv el 18 de marzo, utilizó modelos de mezcla parametrizados para clasificar la información recopilada por la colaboración LIGO-Virgo-KAGRA.
Este nuevo catálogo expandido duplicó los eventos conocidos de ondas gravitacionales al sumar 128 nuevos candidatos a los 90 registrados previamente.
Las tres formas de colisión cósmica
Al simular propiedades clave como la masa, el comportamiento del espín y las tasas de fusión, los investigadores dividieron las más de 150 detecciones confirmadas en tres grupos estadísticamente precisos:
- Evolución binaria aislada (79%): Agujeros negros de unas 10 masas solares que giran lentamente y en alineación con sus órbitas. Nacieron juntos como estrellas y colapsaron sin interferencia externa.
- Entornos estelares densos (14.5%): Concentrados cerca de las 35 masas solares. Muestran giros tanto alineados como desalineados, producto de interacciones gravitacionales en lugares como cúmulos globulares.
- Fusiones jerárquicas (2.5%): El grupo más raro y pesado. Tienen colisiones asimétricas y giros complejos, indicando que al menos uno de los agujeros negros es el remanente de un choque previo.
El modelo de tres componentes superó a la teoría de población única por un factor de Bayes de un millón, demostrando un respaldo estadístico absoluto. Además, el equipo detectó escalas de transición de masa alrededor de las 23 y 42 masas solares, puntos exactos donde el canal de formación dominante cambia de un grupo a otro.
Michael Zevin, del Planetario Adler, y Vicky Kalogera, investigadora de Northwestern, señalaron que los futuros datos del cuarto periodo de observación, comprendido entre mayo de 2023 y enero de 2024, terminarán de aclarar la mecánica exacta con la que estos objetos colisionan a lo largo del universo.
