Algunas fusiones cósmicas sugieren que ciertos agujeros negros ya habían nacido antes

No todos los agujeros negros que chocan entre sí habrían nacido de la misma manera. Un nuevo análisis de señales de ondas gravitacionales sugiere que una parte de esos objetos podría tener una “vida anterior”: en vez de provenir directamente del colapso de una estrella, algunos habrían surgido de una fusión previa entre agujeros negros más pequeños.

La idea no es nueva, pero ahora cuenta con una señal estadística más fuerte. El estudio analizó 155 sistemas binarios observados por los detectores LIGO, Virgo y KAGRA y concluyó que alrededor del 14% de los agujeros negros involucrados en esas fusiones podría pertenecer a una segunda generación. Eso apuntaría a que el llamado proceso de fusión jerárquica, en el que un agujero negro nace del choque entre otros dos y luego vuelve a fusionarse, sería más común de lo que se pensaba.

La pregunta importa porque los agujeros negros no dejan una etiqueta de origen. Los astrónomos tienen que inferir su historia a partir de sus masas, su giro y la forma en que ambos cuerpos orbitan antes del choque final. Según el equipo, una pista útil es que un agujero negro de segunda generación debería tender a girar más rápido que uno nacido directamente del colapso estelar. También puede ocupar ciertos rangos de masa menos esperables para objetos “de primera generación”.

En vez de concentrarse solo en casos individuales, los investigadores buscaron un patrón en conjunto dentro del catálogo más reciente de eventos de ondas gravitacionales. Su análisis examinó cómo se distribuyen las masas y, sobre todo, ciertas señales de bamboleo orbital previas a la fusión. Ese bamboleo aparece cuando los giros de los agujeros negros no están alineados de forma simple con la órbita, y puede dejar huellas detectables en la forma de la onda gravitacional.

Los resultados sugieren que varias de las fusiones registradas encajan mejor con escenarios donde al menos uno de los dos agujeros negros ya había participado en una colisión anterior. En ese marco, algunos objetos de alrededor de 20 masas solares o de 40 masas solares y más podrían representar esa segunda ronda de formación. Si la interpretación es correcta, las colisiones repetidas en entornos muy densos, como cúmulos estelares compactos, serían una vía importante para poblar el universo con agujeros negros de masas y giros menos corrientes.

El interés del trabajo va más allá de contar colisiones exóticas. Las ondas gravitacionales se están convirtiendo en una forma de reconstruir genealogías cósmicas. Saber si una fracción apreciable de los agujeros negros tiene origen jerárquico ayudaría a entender mejor dónde se forman, qué ambientes favorecen encuentros repetidos y cómo evolucionan las poblaciones de objetos compactos a lo largo del tiempo.

También conviene poner el hallazgo en contexto. El resultado no significa que ya se haya demostrado la historia completa de cada sistema por separado, ni que el 14% sea una cifra definitiva. Se trata de una inferencia estadística basada en los eventos detectados hasta ahora y en modelos sobre cómo deberían verse las fusiones jerárquicas en los datos. Nuevas observaciones, junto con detectores más sensibles, podrán reforzar o corregir esa estimación.

Incluso con esa cautela, el estudio abre una imagen sugerente del universo: algunos agujeros negros no serían solo el final de una estrella, sino el producto de varias rondas de choques previos. En lugar de aparecer una sola vez, ciertos objetos extremos podrían estar construyéndose por etapas, como si también tuvieran una historia evolutiva propia.