¿Y si aquellos agujeros negros "imposibles" nunca fueron tan grandes? La hipótesis que reescribe GW231123

Creado: 20.09.2026 | 18:50 Actualizado: 20.09.2026 | 19:02

En noviembre de 2023, la red de detectores más sensible jamás construida registró la fusión de dos agujeros negros que, sobre el papel, no deberían existir. Sus masas caían en una zona prohibida por la evolución estelar convencional. Durante meses, la pregunta fue cómo se formaron. Ahora una hipótesis basada en la relatividad de Einstein propone algo distinto: quizá nunca fueron tan grandes. Conviene subrayarlo desde el principio: no se trata de un hecho confirmado, sino de una propuesta que reinterpreta los datos y que aún no alcanza el umbral estadístico que la física exige para hablar de descubrimiento.

Una fusión que rompía las reglas de las estrellas

¿Puede una señal cósmica parecer incompatible con lo que sabemos sobre cómo mueren las estrellas y, sin embargo, estar revelando un efecto de la relatividad general que habíamos pasado por alto? Esa es la paradoja que plantea GW231123, detectada el 23 de noviembre de 2023 por la colaboración LIGO-Virgo-KAGRA y comunicada públicamente en 2025.

La interpretación inicial, la que ofrece el análisis oficial de la colaboración LIGO-Virgo-KAGRA, fue tan clara como incómoda. Las ondas gravitacionales registradas encajaban con la fusión de dos agujeros negros de aproximadamente 137 y 101 masas solares, que habrían dejado un remanente de más de 225 masas solares. Cifras que sitúan al evento entre las fusiones más masivas jamás observadas mediante este tipo de señales.

El problema no era el tamaño en sí, sino dónde caían esas masas. Al menos uno de los objetos se ubicaba de lleno en un intervalo que la astrofísica considera especialmente difícil de poblar.

La brecha donde las estrellas no deberían dejar agujeros negros

Para entender por qué GW231123 resultaba anómalo conviene detenerse en un fenómeno con nombre técnico y consecuencias enormes: la brecha de inestabilidad de pares, situada de forma aproximada entre 60 y 130 masas solares.

La idea es la siguiente. En el núcleo de una estrella extremadamente masiva, la temperatura puede llegar a ser tan alta que parte de la energía de la radiación se convierte en pares de partículas y antipartículas. Ese proceso resta presión al interior estelar, precisamente la presión que sostenía a la estrella frente a su propia gravedad. El resultado es una inestabilidad que puede terminar en una explosión capaz de dispersar casi toda la materia, sin dejar atrás un agujero negro.

Por eso, producir directamente un agujero negro con una masa dentro de esa franja mediante la evolución de una sola estrella resulta problemático. Conviene matizar, no obstante, que los límites de esa brecha no son un muro perfectamente definido: dependen de la metalicidad, la rotación de la estrella, las pérdidas de masa y el modelo de supernova empleado. Que un objeto caiga en la región sospechosa no demuestra que su formación sea imposible, solo que exige explicaciones adicionales.

Existían, de hecho, salidas astrofísicas. Un agujero negro así podría formarse por fusiones sucesivas en cúmulos densos, en un proceso conocido como crecimiento jerárquico. Sin embargo, todas esas rutas obligan a asumir entornos y condiciones particulares. La anomalía seguía ahí, pidiendo una explicación.

¿Y si el universo hubiera actuado como una lupa? La hipótesis de la lente gravitacional en GW231123

El giro llega con un preprint firmado por Aditya Goyal, Héctor Villarrubia-Rojo y Miguel Zumalacárregui, titulado Across the Universe: GW231123 as a magnified and diffracted black hole merger (disponible en arXiv:2512.17631). Conviene insistir en la diferencia de estatus entre ambos trabajos: mientras el análisis de LIGO-Virgo-KAGRA describe un resultado observacional directo de la señal, este preprint plantea una hipótesis de reinterpretación todavía no confirmada. Su propuesta invierte la pregunta: ¿y si los agujeros negros no eran tan masivos y algo distorsionó la señal en su viaje hasta la Tierra?

Ese algo sería una lente gravitacional. La relatividad general de Einstein predice que la materia curva el espacio-tiempo y, con él, la trayectoria efectiva de cualquier señal que lo atraviese, incluidas las ondas gravitacionales. Una masa interpuesta entre la fuente y el observador puede curvar, amplificar, dividir o deformar esa señal. Funciona como una lente cósmica, una suerte de lupa natural del universo.

La analogía resulta útil siempre que no se simplifique en exceso. Una lupa ordinaria agranda una imagen; una lente gravitacional puede hacer algo más sofisticado. A gran escala, una estructura macroscópica como una galaxia puede amplificar la señal y generar varias copias de ella con distintos retrasos temporales. A escala más pequeña, una masa compacta incrustada en esa estructura puede producir difracción e interferencias que alteran la propia forma de la onda.

Dicho de otro modo, la señal recibida no sería simplemente una versión más intensa de la original, sino una versión con su arquitectura de fase y frecuencia modificada. Y aquí aparece la clave del posible engaño: en las ondas gravitacionales, masa, distancia y amplificación están parcialmente entrelazadas. Una señal amplificada puede parecer procedente de una fuente intrínsecamente más masiva o más luminosa de lo que realmente es.

Cómo una lente gravitacional puede alterar la masa que le atribuimos a un agujero negro

El mecanismo, explicado de forma sencilla, funciona así: cuando una señal gravitacional atraviesa una masa interpuesta, esta actúa como una lente cósmica que amplifica la amplitud de la onda. Como la amplitud y la masa están relacionadas en las fórmulas que usan los astrónomos para inferir las propiedades de la fuente, una señal más intensa de lo esperado puede interpretarse, por error, como procedente de un objeto intrínsecamente más masivo. Es decir, el propio método de estimación de las masas de agujeros negros puede verse distorsionado por este efecto de lente, sin que exista ningún exceso real de masa en la fuente original.

Esta reinterpretación, sin embargo, no es gratuita: exige asumir una serie de supuestos concretos. Hace falta que exista una masa compacta situada en la línea de visión entre la fuente y la Tierra, con una geometría y una distancia capaces de producir el patrón de amplificación y difracción observado en la señal. También requiere que el modelo de lente ajuste mejor los datos que el modelo estándar sin lente, algo que se evalúa mediante comparación estadística entre modelos, no mediante la detección directa de esa masa interpuesta. Mientras esa masa no se identifique de forma independiente, la hipótesis de la lente seguirá siendo una alternativa plausible, no una certeza confirmada.

Qué cambia cuando se aplica la lente a los números

Al modelar GW231123 como una fusión de menor masa amplificada por una lente y afectada por difracción, las cifras se relajan. La masa total de la fuente pasa de un intervalo sin lente de aproximadamente 190-265 masas solares a un rango de alrededor de 100-180 masas solares.

La reducción tiene un efecto secundario interesante. El modelo con lente también rebaja la necesidad de atribuir a los agujeros negros unos espines extremadamente rápidos, otro rasgo que complicaba la interpretación original. En conjunto, el escenario ofrece una imagen más cómoda para la astrofísica estelar.

Ahora bien, conviene medir el peso de esta evidencia con la misma vara que emplean los físicos. La preferencia estadística por el modelo de lente frente a simulaciones sin lente se sitúa alrededor de 2,6 sigmas, equivalente a una probabilidad de falsa alarma inferior al 1% en la comparación presentada. Es una señal sugerente, pero está lejos del umbral convencional de 5 sigmas que la comunidad exige para hablar de descubrimiento. La relatividad general proporciona el mecanismo; no demuestra que ese mecanismo actuara realmente en GW231123. Se trata, en rigor, de una preferencia de un modelo sobre otro, no de la detección directa de una lente.

El misterio no desaparece: cambia de escala

Aquí está la verdadera paradoja de esta historia. Si la hipótesis de la lente fuera correcta, no eliminaría el problema de formación: lo trasladaría. La microlente compacta inferida por el modelo tendría una masa de entre 190 y 850 masas solares. Y explicar la existencia de un objeto así es, como mínimo, tan difícil como explicar el agujero negro imposible original.

Ese rango de masas admite varios candidatos, y ninguno resulta trivial. Podría tratarse de un agujero negro de masa intermedia, una categoría cuya existencia sigue siendo objeto de debate. También encajarían un cúmulo globular especialmente denso, un conjunto compacto de remanentes estelares acumulados o incluso una estructura densa de materia oscura. Los datos actuales no permiten elegir entre estas opciones.

Así, la pregunta muta. Dejamos de preguntarnos cómo se formaron dos agujeros negros dentro de la brecha de inestabilidad de pares para preguntarnos qué objeto cósmico pudo actuar como lente y cómo llegó a existir. En términos informáticos, quizá el problema no estuviera en el hardware cósmico, los propios agujeros negros, sino en el software gravitacional que codifica cómo la señal viajó hasta nosotros.

Cómo se podrá probar o descartar la hipótesis

Una interpretación de este calibre solo tiene valor si es contrastable. Y lo es, aunque con matices. La prueba más atractiva sería localizar una segunda imagen de la señal, una copia retrasada producida por la lente a gran escala. El modelo calcula una probabilidad cercana al 55% de que exista una segunda imagen detectable.

Ese número también contiene una advertencia. Implica cerca de un 45% de probabilidad de no detectarla, de modo que su ausencia no bastaría para refutar el escenario. La segunda imagen podría ser más débil, caer durante un intervalo sin datos o quedar tan deformada por la microlente que no coincidiera con las plantillas habituales de búsqueda. En astronomía gravitacional, la falta de una prueba no equivale siempre a una prueba en contra.

Quedan, además, otras vías. Identificar una galaxia o una concentración de materia compatible con la geometría de lente reforzaría la interpretación. Y, sobre todo, analizar eventos similares con detectores cada vez más sensibles permitirá comprobar si estas señales aparentemente imposibles son un patrón recurrente o una rareza estadística.

El caso GW231123 ilustra una lección más amplia sobre los límites del conocimiento astronómico. Una anomalía que parecía hablar sobre la muerte de las estrellas quizá esté hablando, en realidad, sobre la distribución de la materia entre la fuente y la Tierra. La relatividad general no ha cerrado el expediente; ha abierto una vía nueva para interrogarlo. Y en ciencia, desplazar un misterio hacia un terreno mejor definido suele ser, precisamente, la forma en que se avanza.

Referencias

Goyal, A., Villarrubia-Rojo, H. y Zumalacárregui, M. Across the Universe: GW231123 as a magnified and diffracted black hole merger. arXiv:2512.17631 (versión revisada, 2026). https://arxiv.org/abs/2512.17631

LIGO-Virgo-KAGRA. Información oficial y análisis de GW231123 (2025). https://ligo.org/

Max Planck Institute for Gravitational Physics (AEI). Do black holes pretend to have large masses? https://www.aei.mpg.de/1490509/do-black-holes-pretend-to-have-large-masses