Agujeros negros primordiales: la señal detectada por LIGO que podría confirmar su existencia
Una señal imposible, captada en lo más profundo del cosmos, podría estar anunciando la existencia de los objetos más antiguos del universo. Si se confirma, cambiaría lo que sabemos sobre el origen del cosmos y el misterio de la materia oscura.
Por Enrique Coperías, periodista científico
Ilustración artística de la fusión de dos agujeros negros primordiales en el universo temprano, un fenómeno que podría explicar señales recientes detectadas por LIGO y arrojar luz sobre el origen de la materia oscura. Crédito: IA-DALL-E-RexMolón Producciones
Una posible prueba del origen del universo y de la materia oscura
Por primera vez desde que la humanidad comenzó a escuchar el universo a través de ondas gravitacionales, una señal detectada en la Tierra podría estar apuntando directamente a los primeros instantes del cosmos. No a estrellas moribundas ni a colisiones de objetos conocidos, sino a algo mucho más antiguo y esquivo: agujeros negros nacidos en el propio big bang, el evento que marcó el origen del universo hace unos 13.800 millones de años, cuando toda la materia y energía comenzaron a expandirse desde un estado extremadamente denso y caliente.
Un reciente estudio firmado por los astrofísicos Alberto Magaraggia y Nico Cappelluti, de la Universidad de Miami (Estados Unidos), analiza una detección inusual que fue registrada el 12 de noviembre de 2025 por la red internacional de observatorios LIGO, Virgo y KAGRA. La señal, bautizada como S251112cm, presenta características que la sitúan fuera de lo esperado según la astrofísica convencional. Y precisamente ahí reside su potencial revolucionario.
«Creemos que nuestro estudio ayudará a confirmar que realmente existen», afirma Cappelluti, en referencia a los hipotéticos agujeros negros primordiales.
Qué se ha detectado exactamente (y por qué es tan importante)
Las ondas gravitacionales, esas diminutas ondulaciones en el tejido del espacio-tiempo predichas por Albert Einstein en 1915, suelen originarse en eventos extremos: la fusión de agujeros negros o estrellas de neutrones. Desde 2015, cuando se detectaron por primera vez, han permitido observar el universo de una forma completamente nueva.
Pero la señal S251112cm es distinta. Según el análisis preliminar, el sistema que la produjo tendría una masa combinada extraordinariamente baja, con una llamada masa de chirrido —el parámetro clave en este tipo de eventos— situada entre 0,1 y 0,87 veces la masa del Sol. Lo más sorprendente: hay más de un 99% de probabilidad de que al menos uno de los objetos implicados tenga una masa inferior a la del Sol.
Y ahí surge el problema. En el universo tal como lo entendemos, los agujeros negros no deberían existir por debajo de ese umbral. Se forman cuando estrellas masivas colapsan al final de su vida, y ese proceso no produce objetos tan ligeros. En otras palabras, si la señal es real y su interpretación correcta, estamos ante algo que no encaja en el modelo estándar, la teoría que describe las partículas fundamentales y las fuerzas básicas (excepto la gravedad) que forman y gobiernan el cosmos.
🗣️ «Los agujeros negros más comunes se forman como resultado de una supernova, la muerte de una estrella masiva. Por eso, sus masas pueden variar desde unas pocas veces la masa del Sol hasta miles de millones de masas solares», recalca Cappelluti, y subraya lo anómalo del hallazgo.
La hipótesis: una señal del universo temprano
Aquí es donde entra en juego una hipótesis tan fascinante como controvertida: los agujeros negros primordiales. A diferencia de los agujeros negros convencionales, aquellos no se formarían a partir de estrellas, sino directamente en los primeros instantes tras el big bang, cuando el universo era una sopa densa y caliente de partículas. Pequeñas fluctuaciones en la densidad podrían haber colapsado bajo su propia gravedad, dando lugar a estos objetos.
La idea no es nueva, ya que se remonta a los años setenta, pero nunca ha sido confirmada. Y sin embargo, su existencia tendría implicaciones enormes: podrían constituir parte o incluso la totalidad de la materia oscura, ese componente invisible que compone la mayor parte del universo.
El estudio, que ha sido publicado en arXiv, analiza si una población de estos agujeros negros primordiales, que se formaron durante una fase concreta del universo temprano conocida como época de la cromodinámica cuántica (QCD), y que podría explicar la señal observada. Y la respuesta es que sí: el evento encaja sorprendentemente bien con ese escenario .
Nico Cappelluti, profesor asociado de Física en la Universidad de Miami, participa en el estudio que vincula una señal detectada por LIGO con la posible existencia de agujeros negros primordiales, candidatos a explicar el origen de la materia oscura. Cortesía: University of Miami
Un universo lleno de huellas invisibles
Los investigadores no se limitan a una explicación cualitativa. Construyen un modelo detallado de cómo se distribuirían en masa estos agujeros negros primordiales, teniendo en cuenta procesos físicos complejos del universo temprano.
Según ese modelo, estos objetos no tendrían una única masa, sino una distribución amplia que abarcaría desde tamaños diminutos —comparables a asteroides— hasta masas gigantescas. En ese abanico, existiría un pico precisamente en el rango subsolar, el mismo en el que se sitúa la señal detectada.
Además, el estudio incorpora efectos sutiles como las asimetrías en el número de leptones —partículas elementales muy ligeras, como el electrón y los neutrinos, que no están formadas por otras más pequeñas— en el universo primitivo, que podrían haber dejado una huella en esa distribución de masas. Es un ejemplo de cómo fenómenos de física de partículas podrían manifestarse hoy en observaciones cosmológicas.
¿Cuántos eventos como este deberían existir?
Una de las claves para evaluar la plausibilidad de esta hipótesis es comparar lo observado con lo esperado. Si los agujeros negros primordiales existen, deberían fusionarse ocasionalmente y generar ondas gravitacionales detectables.
El modelo desarrollado en el estudio predice una tasa de detección de aproximadamente 0,8 eventos al año para señales de este tipo. Y esa cifra es notablemente compatible con lo que se deduce a partir de la observación de un único evento en varios años de funcionamiento de los detectores.
No se trata de una coincidencia trivial. La estadística es aún limitada, pero el hecho de que una sola detección encaje dentro de lo esperado refuerza la hipótesis.
🗣️ «Intentamos estimar cuántos agujeros negros primordiales pueden existir en el universo y cuántos de ellos debería ser capaz de detectar el observatorio LIGO (Laser Interferometry Gravitational-waves Observatory)— explica Magaraggia—. Y nuestros resultados son alentadores. Predecimos que los agujeros negros de masa subsolar, como el que LIGO podría haber observado, deberían ser realmente raros, en consonancia con la baja frecuencia con la que se han visto este tipo de eventos hasta ahora».
Implicaciones: ¿podrían explicar la materia oscura?
Si la interpretación es correcta, las implicaciones van mucho más allá de un único evento. Magaraggia y Cappelluti sugieren que estos agujeros negros primordiales podrían constituir al menos un 4% de la materia oscura del universo, y posiblemente mucho más .
Este es uno de los grandes enigmas de la cosmología moderna. Sabemos que la materia visible —estrellas, planetas, gas— representa apenas una pequeña fracción del contenido total del cosmos. El resto es materia oscura y energía oscura, cuya naturaleza sigue siendo desconocida.
«Y nuestra investigación indica que estos agujeros negros primordiales podrían representar una parte significativa, si no la totalidad, de la materia oscura», sostiene Cappelluti.
Los agujeros negros primordiales ofrecen una alternativa a las partículas exóticas que suelen proponerse como candidatos. No requieren nueva física más allá de lo ya conocido, sino condiciones particulares en el universo temprano.
¿Existen otras explicaciones posibles?
Como en toda investigación científica, los autores se muestran cautos. Existen posibles explicaciones alternativas. Por ejemplo, ciertos modelos teóricos sugieren que podrían formarse estrellas de neutrones con masas inusualmente bajas en condiciones muy específicas, que luego podrían fusionarse.
Sin embargo, esta hipótesis presenta dificultades. En particular, las fusiones de estrellas de neutrones suelen producir señales electromagnéticas, como explosiones de luz conocidas como kilonovas, que en este caso no se han observado. Las campañas de seguimiento no han detectado ninguna contrapartida convincente en la región del cielo asociada a la señal .
Eso no descarta completamente otras posibilidades, pero inclina la balanza hacia una fusión de objetos oscuros, como agujeros negros.
«Lo que sugiere el estudio es que la explicación más plausible para la señal de LIGO, que no tiene un razonamiento astrofísico convencional, es la detección de un agujero negro primordial», insiste Cappelluti.
Ilustración de pequeños agujeros negros primordiales distribuidos por el universo temprano; en realidad, estos diminutos objetos tendrían dificultades para formar los discos de acreción que aquí los hacen visibles. Cortesía: NASA.
Un campo lleno de incertidumbres
Magaraggia y Cappelluti reconocen que existen incertidumbres importantes. La tasa de fusiones depende de factores difíciles de estimar, como la distribución de estos objetos en las galaxias o sus velocidades relativas.
Además, la señal analizada es aún provisional. Podría ser revisada o incluso descartada en análisis posteriores. La historia de la ciencia está llena de indicios prometedores que no resistieron el escrutinio.
Pero también lo está de descubrimientos que comenzaron como anomalías.
El inicio de una nueva era
Más allá de la confirmación concreta de este evento, lo relevante es que el rango de masas subsolar ha pasado de ser un territorio teórico a un campo de investigación observacional.
Si futuras detecciones confirman la existencia de fusiones en este régimen, la puerta a los agujeros negros primordiales se abriría de par en par. Y con ella, la posibilidad de observar directamente fenómenos ocurridos en los primeros instantes del universo.
Los próximos años serán decisivos. Nuevas campañas de observación, con detectores más sensibles, permitirán acumular estadísticas y poner a prueba estas ideas.
🗣️ «El LIGO ha captado lo que es una evidencia muy sólida de que este tipo de agujeros negros existe. Pero necesitaremos detectar otra señal similar, o incluso varias más, para obtener la confirmación definitiva de que son reales —advierte Cappelluti—. Pero lo que está claro es que no se puede descartar que sean reales».
En palabras de los autores, una sola detección ya tiene «implicaciones profundas»: transforma una región del espacio de parámetros antes vacía en una frontera de descubrimiento. Puede que, en ese tenue susurro registrado por los interferómetros, estemos escuchando el eco de un tiempo en el que el universo apenas acababa de nacer.▪️(26-marzo-2026)
PREGUNTAS&RESPUESTAS: Agujeros negros primordiales
🔭 ¿Qué son los agujeros negros primordiales?
Son objetos hipotéticos formados justo después del big bang por colapsos de densidad, no por estrellas.
🔭 ¿Qué detectó LIGO en 2025?
Una señal de ondas gravitacionales compatible con la fusión de un objeto de masa inferior al Sol.
🔭 ¿Por qué es importante?
Porque los agujeros negros de masa subsolar no encajan en la astrofísica convencional.
🔭 ¿Pueden explicar la materia oscura?
Sí, podrían constituir una parte significativa o incluso la totalidad.
🔭 ¿Está confirmado el descubrimiento?
No todavía. Se necesitan más detecciones para validarlo.
Información facilitada por la Universidad de Miami
Fuente: Alberto Magaraggi and Nico Cappelluti. Implications for PBH Dark Matter from a single Sub-Solar–GW Detection in LVK O1–O4. arXiv (2026). DOI: https://doi.org/10.48550/arXiv.2602.21295
