PTA.
No hablamos del director Paul Thomas Anderson.
En astronomía, PTA significa Pulsar Timing Array, o matriz de temporización de púlsares. Es un método de observación que utiliza varios púlsares como relojes cósmicos de gran precisión para buscar ondas gravitacionales extremadamente lentas.
Un estudio de 2026 propuso utilizar este método para buscar una clase peculiar de objetos.
Pares de agujeros negros supermasivos que ya se fusionaron y, por tanto, dejaron de existir como binarias.
El artículo los llamó «zombie binaries», o binarias zombi.1
El nombre no significa que dos agujeros negros vuelvan a la vida. Los dos agujeros negros ya se han fusionado en uno. Si hoy observamos esa dirección, no veremos a dos agujeros negros orbitándose como antes.
Lo que permanece es una huella del estado anterior a la fusión conservada en la señal asociada al púlsar.
La idea central es que esa huella del pasado todavía puede leerse hoy desde la Tierra.
Usar los púlsares como relojes cósmicos
Un púlsar es un objeto ultradenso que queda tras la muerte de una estrella masiva.
Algunos giran a gran velocidad y emiten pulsos de radio a intervalos muy regulares. Los púlsares de milisegundos con rotación especialmente estable son útiles como relojes cósmicos porque se puede predecir con enorme precisión cuándo deberían llegar sus pulsos.
Los astrónomos observan estos púlsares durante años o décadas.
Aparecen diferencias diminutas entre la hora prevista y la hora real de llegada de los pulsos de radio. Tras analizar efectos como cambios en la rotación del púlsar, la materia atravesada por la señal y los errores de observación, los investigadores pueden buscar pequeñas variaciones temporales causadas por ondas gravitacionales que perturban el espacio-tiempo.
Una PTA busca ondas gravitacionales comparando conjuntamente las señales de muchos púlsares. No es un único instrumento, sino una red de observación que combina datos de temporización obtenidos durante largos periodos de numerosos púlsares de milisegundos.2
Los detectores terrestres de ondas gravitacionales miden cambios espaciales dentro de instrumentos construidos por seres humanos. Una PTA utiliza, en cambio, los trayectos entre la Tierra y los púlsares que ya existen por toda la Vía Láctea.
Por eso suele describirse una PTA como un detector de ondas gravitacionales del tamaño de una galaxia.
Pero las PTA tienen otra propiedad tan importante como su escala espacial.
Una sola red puede contener información sobre distintas épocas de una misma fuente de ondas gravitacionales.
Distintas épocas de la misma binaria de agujeros negros
Supongamos que una pareja de agujeros negros supermasivos emite ondas gravitacionales.
Cuando esas ondas pasan cerca de la Tierra, dejan una huella en los tiempos de llegada de los pulsos. Los investigadores llaman a esta contribución Earth term, o término terrestre.
Pero los pulsos que recibimos ahora no acaban de salir del púlsar.
Si un púlsar está a miles de años luz, sus ondas de radio también han viajado durante miles de años por el espacio.
El estado del espacio-tiempo en la posición del púlsar cuando el pulso fue emitido también deja una huella en el tiempo de llegada medido. Esa contribución se denomina pulsar term, o término del púlsar.
Por tanto, el término terrestre y el término del púlsar pueden contener información de ondas gravitacionales generada por la misma binaria y, al mismo tiempo, corresponder a momentos diferentes de su historia.
La separación temporal exacta depende no solo de la distancia al púlsar, sino también de la orientación relativa del púlsar y de la fuente de ondas gravitacionales en el cielo. Para púlsares galácticos utilizados por las PTA, la diferencia puede ser de miles de años.3
El término terrestre contiene el estado relativamente reciente de la binaria, mientras que un término del púlsar puede contener un estado de miles de años antes, cuando los mismos dos agujeros negros estaban más separados.
Con varios púlsares también es posible comparar distintas épocas de la misma binaria muestreadas desde distintas posiciones.
En astronomía, la distancia siempre está relacionada con el tiempo. La luz y las ondas gravitacionales no viajan a velocidad infinita, de modo que observar un objeto más distante también significa verlo más atrás en el tiempo. Vemos al Sol como era hace unos ocho minutos y a una galaxia situada a millones de años luz como era hace millones de años.
En una PTA esta relación no es solo una limitación observacional. Púlsares situados a diferentes distancias y direcciones pueden registrar épocas diferentes de una misma fuente de ondas gravitacionales. Por eso, la distancia y la geometría angular de los púlsares pasan a formar parte de una escala temporal de observación que puede abarcar cientos o miles de años.
Ver el pasado por observar objetos lejanos es algo cotidiano en astronomía. Lo peculiar de una PTA es que varios púlsares permiten comparar distintas épocas de una misma fuente dentro de una sola red de observación.
Esta propiedad no se descubrió en 2026.
En 2012, Chiara Mingarelli y sus colaboradores mostraron que detectar a la vez el término terrestre y el término del púlsar permitiría comparar distintas etapas evolutivas de una binaria de agujeros negros supermasivos. Combinar ambos términos podía aportar más información sobre las propiedades físicas y la evolución de la binaria.4
La dificultad es que los términos del púlsar son complicados de analizar.
Hay que conocer con suficiente precisión la distancia a cada púlsar, y cada uno registra además una época diferente. Esa diversidad contiene información valiosa, pero también complica los cálculos y la reconstrucción de la señal.
El estudio de 2026 utilizó esta propiedad conocida desde hacía tiempo de una manera distinta.
Propuso buscar casos en los que la antigua señal orbital ya no esté presente en el término terrestre, pero continúe existiendo una señal anterior a la fusión en el término del púlsar.
Ya se fusionaron, pero en el pasado todavía eran dos
Cuando dos agujeros negros supermasivos orbitan entre sí, pierden energía mediante ondas gravitacionales.
La separación se reduce y el movimiento orbital se acelera. Finalmente, ambos agujeros negros se fusionan en uno.
Si la fusión terminó antes de que empezaran las observaciones de la PTA, la antigua señal de una binaria orbitando lentamente ya no aparece de la misma forma en el término terrestre.
Los dos agujeros negros ya son uno.
Sin embargo, el término de un púlsar lejano corresponde a una época más antigua.
En ese momento, los dos agujeros negros quizá todavía no se habían fusionado.
En el registro terrestre el sistema ya es un solo agujero negro; en el registro del púlsar aún puede seguir siendo una binaria.
Eso es lo que el artículo denomina una «binaria zombi».
La novedad del estudio de 2026 no consiste en descubrir que una PTA puede observar el pasado.
Consiste en proponer que binarias de agujeros negros ya fusionadas pueden convertirse en una clase de objetivo de búsqueda propia utilizando las señales antiguas que sobreviven en los términos de los púlsares.1
Eso amplía el conjunto de fuentes que una PTA puede buscar.
No solo quedarían incluidas las binarias que siguen orbitando hoy, sino también aquellas que se fusionaron antes de comenzar la campaña de observación.
El 90% no es una probabilidad de descubrimiento
El artículo no descubrió realmente ninguna binaria zombi.
El autor utilizó tres modelos sobre la población y la tasa de fusiones de agujeros negros supermasivos, junto con configuraciones simplificadas que representan PTA actuales y futuras, para calcular con qué frecuencia estas señales alcanzarían un régimen de SNR elevado.
En una configuración similar a la PTA europea existente, la probabilidad de que hubiera al menos una binaria zombi con relación señal-ruido (SNR) superior a 3 fue del 3% o menos.
En una configuración similar a una futura PTA internacional, el resultado dependió mucho del modelo de población de agujeros negros. En los dos modelos que permiten relativamente más binarias masivas, las probabilidades fueron del 23% y del 22%.
El cambio más grande apareció en una configuración simulada al nivel del futuro Square Kilometre Array (SKA).
En los tres modelos de población, la probabilidad de que hubiera al menos una binaria zombi con SNR superior a 3 superó el 90%. El número medio calculado fue aproximadamente 2,3, 6,1 y 5,7, según el modelo.5
Pero estas cifras no significan que «el SKA tenga más de un 90% de probabilidad de descubrir un agujero negro zombi».
El umbral utilizado en el artículo no es un criterio formal de descubrimiento. Es una medida SNR de la fuerza de una señal calculada respecto al ruido. Que un modelo contenga una señal por encima de cierto umbral y que esa señal pueda identificarse con seguridad en datos reales son problemas distintos.1
Los datos reales incluyen ruido propio de cada púlsar, otras señales de ondas gravitacionales, errores de distancia y muchas otras complicaciones.
El cálculo también adopta supuestos sobre las órbitas.
El estudio se concentró en binarias con órbitas casi circulares cuya evolución está impulsada principalmente por la emisión de ondas gravitacionales.
Las binarias reales de agujeros negros supermasivos pueden ser más complejas. Una excentricidad elevada cambiaría tanto la velocidad de evolución como la frecuencia observada en el término del púlsar. Las estrellas y el gas del entorno también pueden modificar la evolución orbital. El artículo deja estos efectos para trabajos posteriores.6
La incertidumbre actual en las distancias a los púlsares tampoco se incorporó por completo.
Por tanto, el resultado actual no es una predicción de cuántas binarias zombi se descubrirán realmente con observatorios futuros.
Es un cálculo que indica que, si la señal de ondas gravitacionales de muy baja frecuencia observada hoy por las PTA procede principalmente de una población de binarias de agujeros negros supermasivos, las señales antiguas de fusiones ya terminadas podrían entrar en el régimen de SNR detectable en PTA futuras más precisas.
La distancia al púlsar se convierte en parte del rendimiento observacional
Para convertir esta idea en una búsqueda real hay otro problema importante.
Hay que conocer con precisión la distancia a los púlsares.
La distancia de un púlsar no es simplemente un número que indica dónde está el objeto.
Es uno de los factores que determinan qué época de la binaria de agujeros negros queda registrada en el término del púlsar.
Si la distancia es incierta, también lo son la época y la frecuencia esperadas de la señal pasada.
El estudio señala que su cálculo de SNR no incluye plenamente los errores actuales en las distancias de los púlsares, por lo que los resultados podrían ser algo optimistas. El autor explica que medir mejor esas distancias ayudaría a reconstruir las señales distribuidas entre varios púlsares como procedentes de una misma fuente.6
En las PTA de nueva generación, el rendimiento dependerá por tanto no solo de la precisión con que se midan los tiempos de llegada, sino también de la precisión con que se conozca la distancia a cada púlsar. Las medidas precisas de distancia también se consideran importantes para estudiar fuentes de ondas gravitacionales con PTA basadas en el SKA.7
Incluso una no detección dejaría información
Hay otra consecuencia.
El estudio utiliza un modelo relativamente simple de las órbitas de los agujeros negros.
Si se detectara realmente una binaria zombi, los términos de los púlsares contendrían información sobre cómo se movieron los dos agujeros negros durante los miles de años anteriores a la fusión. Interpretar esas señales exigiría incluir órbitas excéntricas y la influencia del entorno de la binaria sobre su evolución.
El artículo de 2026 plantea que una detección de este tipo podría abrir una nueva vía para estudiar el entorno y la dinámica de las binarias de agujeros negros supermasivos durante miles de años antes de fusionarse. Al mismo tiempo, señala que la señal esperada en cada púlsar cambia según el modelo de evolución orbital empleado.6
Una no detección también aportaría información.
Todavía existe gran incertidumbre sobre la frecuencia con la que se fusionan los agujeros negros supermasivos de mayor masa.
El artículo propone que la búsqueda de binarias zombi podría imponer nuevas restricciones al extremo de alta masa de los modelos de tasa de fusiones, aunque la fuerza real de esas restricciones requerirá estudios posteriores.6
En resumen, una PTA se parece en cierto sentido a reunir varias fotografías de la misma binaria de agujeros negros tomadas en fechas diferentes.
Si el término terrestre es la fotografía más reciente, cada término de púlsar equivale a una fotografía de hace cientos o miles de años. Aunque en la imagen más reciente los dos agujeros negros ya se hayan fusionado, en las imágenes antiguas pueden seguir apareciendo como dos objetos separados en órbita.
Buscar binarias zombi consiste en encontrar esos registros antiguos y reconstruirlos como partes de la historia de un mismo sistema.
Así, el alcance temporal de una PTA puede extenderse desde las binarias que existen hoy hasta el pasado de fusiones que ya terminaron.
Notas
1. Hippolyte Quelquejay Leclere, “Probing past mergers of supermassive black holes with pulsar timing arrays: The role of pulsar terms,” Physical Review D 114, 043063 (2026), publicado el 24 de agosto de 2026. DOI: 10.1103/9wq2-gqkh. El artículo define como «zombie binaries» las binarias de agujeros negros supermasivos que se fusionaron antes del comienzo de las observaciones PTA y calcula su detectabilidad en modelos simplificados de PTA actuales y futuras. No informa de una detección real. Physical Review D · arXiv
2. International Pulsar Timing Array, “A Global, Galactic-Scale Gravitational Wave Detector.” La IPTA combina observaciones y datos de colaboraciones PTA regionales. Ryan M. Shannon et al., “The SKAO Pulsar Timing Array,” The Open Journal of Astrophysics 8 Supplement 1 (2025), DOI: 10.33232/001c.154243, describe igualmente una PTA como un conjunto de púlsares de milisegundos observados durante largos periodos. IPTA · The Open Journal of Astrophysics
3. Leclere 2026, Sec. II. El retraso geométrico entre el término terrestre y el término del púlsar depende tanto de la distancia al púlsar como de la orientación relativa entre el púlsar y la fuente de ondas gravitacionales, y puede alcanzar miles de años para púlsares galácticos usados por las PTA. Por ello no se describe simplemente como «mirar hacia atrás una cantidad de tiempo igual a la distancia del púlsar». texto completo en arXiv
4. Chiara M. F. Mingarelli et al., “Observing the Dynamics of Supermassive Black Hole Binaries with Pulsar Timing Arrays,” Physical Review Letters 109, 081104 (2012). DOI: 10.1103/PhysRevLett.109.081104. Este trabajo mostró que el término terrestre y el término del púlsar pueden utilizarse juntos para observar distintas etapas evolutivas de una misma binaria de agujeros negros supermasivos. La idea de aprovechar una separación temporal de miles de años, por tanto, no es un descubrimiento exclusivo del estudio de 2026. PubMed · arXiv
5. Leclere 2026, Sec. VI, Fig. 4. En una configuración similar a EPTA, la probabilidad de tener al menos una binaria zombi con SNR>3 fue del 3% o menos. En una configuración similar a IPTA, dos modelos de población dieron 23% y 22%. En una configuración similar a SKA los tres modelos superaron el 90%, con números medios de aproximadamente 2,3, 6,1 y 5,7. Son resultados de modelos, no probabilidades de descubrimiento confirmado en observaciones reales. texto completo en arXiv
6. Leclere 2026, Sec. VII. El estudio supone binarias casi circulares cuya evolución está impulsada principalmente por emisión de ondas gravitacionales. Una excentricidad elevada u otros procesos de evolución orbital podrían cambiar las señales esperadas. Las incertidumbres actuales en las distancias a los púlsares tampoco se incorporan por completo al cálculo de SNR, lo que puede hacer optimistas las estimaciones, y la identificación realista en datos PTA queda para trabajos futuros. El artículo también propone utilizar estas búsquedas para estudiar la dinámica previa a la fusión y restringir los modelos de tasa de fusiones en el extremo de alta masa. texto completo en arXiv
7. Ryan M. Shannon et al., “The SKAO Pulsar Timing Array,” The Open Journal of Astrophysics 8 Supplement 1 (2025), DOI: 10.33232/001c.154243. El trabajo explica que el SKA podrá observar numerosos púlsares de milisegundos con gran precisión y que las medidas precisas de distancia aportan información importante para estudiar fuentes de ondas gravitacionales mediante PTA. The Open Journal of Astrophysics