Dos colisiones de agujeros negros detectadas a finales de 2024 han proporcionado pruebas sin precedentes de la teoría general de la relatividad de Einstein. Los eventos, capturados por la Colaboración LIGO-Virgo-KAGRA, revelaron giros inusuales y posibles agujeros negros de segunda generación. Estas detecciones confirman predicciones teóricas con alta precisión y buscan nuevas partículas.
A finales de 2024, la Colaboración LIGO-Virgo-KAGRA detectó dos señales notables de ondas gravitacionales de fusiones de agujeros negros, anunciadas en un estudio publicado el 28 de octubre de 2025 en The Astrophysical Journal Letters. El primer evento, GW241011, ocurrió el 11 de octubre de 2024, a aproximadamente 700 millones de años luz de la Tierra. Involucró la fusión de agujeros negros con masas de alrededor de 20 y 6 veces la del Sol, siendo el mayor uno de los agujeros negros con rotación más rápida jamás observados.
Aproximadamente un mes después, el 10 de noviembre de 2024, se detectó el segundo evento, GW241110, a 2.4 mil millones de años luz de distancia. Esta fusión presentó agujeros negros de aproximadamente 17 y 8 masas solares, donde el agujero negro principal rotaba en dirección opuesta a su órbita, la primera observación de este tipo.
"Cada nueva detección proporciona conocimientos importantes sobre el universo, recordándonos que cada fusión observada es tanto un descubrimiento astrofísico como un laboratorio invaluable para explorar las leyes fundamentales de la física", dijo el coautor Carl-Johan Haster, profesor asistente de astrofísica en la Universidad de Nevada, Las Vegas. "Binarios como estos habían sido predichos basados en observaciones anteriores, pero esta es la primera evidencia directa de su existencia."
Estos eventos ocurrieron durante la cuarta campaña de observación (O4) de la red LIGO-Virgo-KAGRA, que comenzó en mayo de 2023 y continúa hasta mediados de noviembre de 2025. Hasta la fecha, se han detectado alrededor de 300 fusiones de agujeros negros. Tanto GW241011 como GW241110 sugieren agujeros negros de segunda generación formados a través de fusiones jerárquicas en entornos densos como cúmulos estelares, con diferencias significativas de masa y giros inusuales.
"GW241011 y GW241110 están entre los eventos más novedosos de los varios cientos que ha observado la red LIGO-Virgo-KAGRA", dijo Stephen Fairhurst, profesor en la Universidad de Cardiff y portavoz de la Colaboración Científica LIGO. "Con ambos eventos teniendo un agujero negro que es significativamente más masivo que el otro y que gira rápidamente, proporcionan evidencia tentadora de que estos agujeros negros se formaron a partir de fusiones previas de agujeros negros."
La precisión de la detección de GW241011 permitió pruebas de la relatividad general de Einstein en condiciones extremas, coincidiendo con las predicciones de sus ecuaciones y el modelo de agujero negro rotante de Roy Kerr con una precisión récord. Un raro "armónico superior" en la señal proporcionó otra confirmación. Estas fusiones también descartan ciertas masas para bosones ultraligeros, partículas hipotéticas más allá del Modelo Estándar.
"Estas dos fusiones binarias de agujeros negros nos ofrecen algunas de las perspectivas más emocionantes hasta ahora sobre las vidas anteriores de los agujeros negros", dijo Thomas Callister, coautor y profesor asistente en Williams College. "Nos enseñan que algunos agujeros negros existen no solo como parejas aisladas, sino probablemente como miembros de una multitud densa y dinámica."
Las mejoras en los detectores permitirán estudios adicionales de tales sistemas, mejorando la comprensión de la formación de agujeros negros y la física fundamental.