Investigadores creen que la enigmática onda gravitacional detectada en 2019 procedía de otro Universo.

 Investigadores creen que la enigmática onda gravitacional detectada en 2019 procedía de otro Universo.

En septiembre de 2015, la humanidad escuchó por primera vez el sonido del Universo: las ondas gravitacionales predichas por Albert Einstein. Desde entonces, los detectores LIGO y Virgo han captado casi un centenar de estos «ecos» cósmicos, la mayoría provenientes de colisiones de agujeros negros o estrellas de neutrones. Sin embargo, entre todos estos eventos, uno destaca por su rareza: GW190521.
Detectado el 21 de mayo de 2019, GW190521 no se parecía a los demás. Fue extremadamente breve, durando apenas una décima de segundo, y careció por completo de la fase de «cortejo» característica, ese lento baile de aproximación que precede a la colisión final de dos agujeros negros. Esta peculiaridad ha llevado a los científicos a preguntarse si su origen podría ser diferente a todo lo conocido.
Ahora, un equipo de investigadores de la Universidad de la Academia China de Ciencias plantea una hipótesis audaz que parece sacada de la ciencia ficción: ¿y si GW190521 no fue una colisión en nuestro Universo, sino el eco de una que ocurrió en otro?
El enigma de GW190521
Imaginen intentar descifrar una historia escuchando solo su última palabra. Eso es, en esencia, el desafío que presenta GW190521. Las colisiones de agujeros negros típicas emiten una señal con una estructura clara y predecible. Primero, una fase de «inspiral», donde los dos objetos se orbitan cada vez más rápido, generando un sonido que aumenta en frecuencia e intensidad (como un silbido que se agudiza). Luego, la fusión, un estallido corto y violento. Finalmente, el amortiguamiento, donde el agujero negro recién formado se asienta, vibrando como una campana que es golpeada.
GW190521 careció de ese silbido de aproximación. Solo detectamos el estallido final. La explicación oficial del equipo de LIGO-Virgo sugiere que fue producido por la fusión de dos agujeros negros extremadamente masivos. Sin embargo, las masas involucradas son tan grandes que ponen en aprietos a los modelos actuales de evolución estelar. Es difícil explicar cómo estrellas tan pesadas podrían formarse y colisionar de la manera convencional.
Esta tensión ha abierto la puerta a interpretaciones alternativas. Algunos científicos han propuesto que podrían ser agujeros negros primordiales, restos del Big Bang, o incluso objetos exóticos sin horizonte, como estrellas de bosones o, precisamente, agujeros de gusano.
La hipótesis del eco cósmico
El estudio liderado por Qi Lai y Yun-Song Piao se centra en esta última posibilidad. Su idea central es la siguiente: En otro universo, o en otra región muy distante del nuestro, dos agujeros negros se fusionaron. El remanente de esta colisión no fue un agujero negro común y corriente, sino un agujero de gusano.
Tras la colisión en el universo A, el recién formado agujero de gusano comenzó a «vibrar» emitiendo su propia señal de ondas gravitacionales. Una parte de estas vibraciones se propagó hacia afuera en su universo de origen. Pero otra parte se adentró en la garganta del agujero de gusano.
Al llegar a nuestro Universo (el universo , estas ondas encontraron una «barrera» natural –una región del espacio-tan curva que actúa como un espejo para la luz y las ondas gravitacionales, llamada «esfera de fotones»–. La mayor parte de la señal rebotó, pero una pequeña fracción logró «atravesar» esta barrera.
Lo que los detectores LIGO y Virgo captaron en mayo de 2019, según esta hipótesis, fue precisamente ese primer y único pulso que logró filtrarse a nuestro Universo. No vimos la colisión porque ocurrió «al otro lado». Solo escuchamos el eco de sus últimas vibraciones.
Los investigadores lo explican así en su artículo: Nuestro análisis indica que nuestro modelo produce una relación señal-ruido de red comparable a la del modelo estándar de fusión de agujeros negros binarios reportado por la colaboración LIGO-Virgo. En palabras simples, su explicación exótica se ajusta a los datos tan bien como la explicación convencional.
Poniendo a prueba lo inimaginable
Para probar su idea, los científicos necesitaban un «modelo» de la señal que produciría este eco. Dado que el agujero de gusano podría colapsar rápidamente en un agujero negro tradicional, o que los ecos posteriores serían demasiado débiles para ser detectados, asumieron que GW190521 fue el primer y único eco detectable.
Modelaron este eco como un pulso breve y simple, con una forma similar a una campana de Gauss (como un pico suave en una gráfica) y una frecuencia central específica. Luego, compararon este modelo simplificado con los datos reales captados por los detectores Hanford (H1), Livingston (L1) y Virgo (V1).
Los resultados fueron sorprendentes. La «fuerza» de la señal de su modelo, medida por lo que se conoce como Relación Señal-Ruido (SNR), fue casi idéntica a la del modelo de colisión de agujeros negros, arrojando cifras que demuestran, en términos de detectabilidad, la hipótesis del agujero de gusano es perfectamente viable.
Pero la ciencia moderna va más allá. Para comparar cuál de dos explicaciones es más probable, los científicos utilizan un método estadístico avanzado llamado análisis Bayesiano, que calcula un «factor de Bayes». Este factor indica cuánto más respaldan los datos a un modelo sobre otro.
El veredicto del análisis Bayesiano fue matizado. El modelo estándar de colisión de agujeros negros sigue siendo ligeramente preferido. Sin embargo, la ventaja es mínima. El estudio concluye que aunque el factor Bayesiano prefiere ligeramente el modelo estándar de fusión de agujeros negros binarios, no es lo suficientemente significativo como para descartar la posibilidad de que el modelo de eco-por-agujero-de-gusano sea una hipótesis viable para el evento GW190521.
Este trabajo no afirma haber descubierto un agujero de gusano. Es lo que en ciencia se conoce como un «estudio de viabilidad». Su propósito es demostrar que una idea aparentemente descabellada merece ser considerada y no puede ser descartada con los datos actuales.
La propuesta abre preguntas fascinantes. ¿Es físicamente posible que se forme un agujero de gusano estable tras una colisión? Los agujeros de gusano teóricos requieren para su existencia una forma de materia exótica con «energía negativa», algo que aún no hemos observado directamente pero que es objeto de intensa investigación en cosmología.
El futuro de esta línea de investigación es prometedor. Los autores sugieren que al mejorar sus modelos de la señal del eco, incorporando características físicas más detalladas, podrían aumentar su plausibilidad en futuros análisis.
Además, GW190521 podría no estar solo. Recientemente, en noviembre de 2023, se detectó otro evento de onda gravitacional, GW231123, que comparte la misma naturaleza breve y similar a un estallido. Este nuevo evento está motivando ya una investigación intensiva sobre su origen. La existencia de más señales de este tipo podría proporcionar la estadística necesaria para distinguir entre el modelo estándar y alternativas exóticas como la aquí presentada.

FUENTES
Qi Lai, Qing-Yu Lan, Hao-Yang Liu, et al., Is GW190521 a gravitational wave echo of wormhole remnant from another universe? arXiv:2509.07831 [gr-qc]. doi.org/10.48550/arXiv.2509.07831.
Guillermo Carvajal-La brújula verde.
En nuestra imagen: Impresión artística de un agujero de gusano. Crédito: Elf+11 / depositphotos.com.

Ver menos