Los agujeros negros de las masas más pesadas se forman no a partir de estrellas, sino mediante la fusión de grandes vacíos, descubrieron los científicos

Nueva perspectiva sobre el origen de los agujeros negros más masivos

Los científicos, al analizar 153 eventos de fusión de agujeros negros registrados en el catálogo GWTC‑4, concluyeron que los objetos con masas superiores a ~45 M⊙ no se forman directamente tras la muerte de las estrellas. En su lugar, se generan en cúmulos densos de estrellas antiguas, donde los agujeros negros existentes suelen colisionar y combinarse.

Qué investigaron
- Eventos: 153 fusiones de agujeros negros detectadas por LIGO, Virgo y KAGRA.
- Objetivo: determinar cómo aparecen los objetos más pesados – inmediatamente después del colapso de una estrella supermasiva o a través de una serie de fusiones sucesivas.

Conclusiones clave
1. Dos grupos de agujeros negros
- *Masas pequeñas* (hasta ~45 M⊙) – probablemente nacen por el colapso del núcleo de una estrella masiva durante una explosión de supernova.
- *Masas grandes* (> 45 M⊙) – su rotación y orientación indican fusiones múltiples dentro de cúmulos densos.

2. Problema de la “falla de masa”
Según la teoría, las estrellas en un cierto rango de masas dejan tras de sí una brecha donde no queda agujero negro: la explosión destruye completamente el núcleo. El límite inferior de esta falla está alrededor de 45 M⊙. Por lo tanto, la formación directa de agujeros negros más masivos a partir de una sola estrella es poco probable.

3. Escenario de cadena de fusiones
- Tras la primera fusión, la masa aumenta y en un cúmulo denso la probabilidad de un segundo choque crece.
- Así se forman objetos con masas superiores a 45 M⊙.

Qué dicen los expertos
- Izabel Romero‑Show: “Los agujeros negros de gran masa giran más rápido y sus ejes de orientación parecen aleatorios – es exactamente el tipo de señal que esperamos de fusiones múltiples en cúmulos”.
- Fabio Antonini (Universidad de Cardiff): “Ahora la cuestión no solo es cómo se forman estos objetos, sino si están corrigiendo nuestros modelos de evolución estelar”.

Conclusión
Los resultados subrayan la importancia de los cúmulos densos de estrellas en la creación de los agujeros negros más pesados detectados por ondas gravitacionales. Este hallazgo cuestiona las concepciones tradicionales sobre la formación directa de agujeros negros masivos a partir de estrellas aisladas y destaca la necesidad de incluir fusiones múltiples en los modelos de evolución de objetos compactos.