Astrónomos descubren el agujero negro supermasivo más antiguo

Astronomía

El núcleo de una galaxia suele estar muy iluminado debido a objetos muy luminosos conocidos como cuásares, los más brillantes del universo en realidad, que funcionan con gas que gira en espiral a alta velocidad desde un agujero negro extremadamente grande. Una de esas fuentes brillantes fue descubierta recientemente por astrónomos a más de 13 mil millones de años luz de distancia. El quásar en cuestión está asociado con el agujero negro supermasivo más lejano y, al mismo tiempo, el más antiguo encontrado hasta ahora.

El cuásar denominado J0313-1806 es de gran importancia para los científicos, ya que se formó solo 670 millones de años después de que el universo como lo conocemos llegó a existir. Como tal, el misterioso objeto cósmico puede ayudar a arrojar luz sobre cómo funcionaba el universo antiguo, preparando el escenario para su evolución en su configuración actual. Anteriormente, el agujero negro más antiguo encontrado por los científicos tenía 690 millones de años.

Pero, ¿cómo pueden los agujeros negros ser tan luminosos? ¿No se supone que deben absorber todo lo que hay a su alrededor, incluso la luz? Eso, por supuesto, sigue siendo cierto, pero cuando un agujero negro alcanza proporciones gigantescas de millones a miles de millones de veces más masivo que el Sol, su gravedad puede crear un torbellino de gas y polvo. A medida que la materia se canaliza hacia el agujero negro, forma un rastro de escombros con forma de disco alrededor del agujero negro. Estos escombros giran a velocidades vertiginosas y, por lo tanto, a alta energía, que se expulsa al universo. Aquí en la Tierra, podemos ver estas erupciones de radiación electromagnética en el espectro visible.

Y esta radiación es extremadamente intensa. Los autores del nuevo estudio, que estudiaron el cuásar utilizando el Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) en Chile, el radiotelescopio más grande del mundo, y dos observatorios en Mauna Kea en Hawai, encontraron que J0313-1806 es aproximadamente 1.000 veces más brillante. que toda la Vía Láctea.

Pero como suele suceder cuando se habla de agujeros negros, por cada cosa nueva que aprendemos sobre ellos, también hay nuevas preguntas que los científicos aún no pueden responder.

Los cálculos realizados por el equipo de investigadores, que incluyó al autor principal Feige Wang, miembro del Hubble en el Observatorio Steward de la Universidad de Arizona, sugieren que el agujero negro del cuásar tiene una masa de alrededor de 1,6 mil millones de veces la del sol, demasiado grande para tal un período corto de tiempo de crecimiento. ¿De dónde vino toda esa masa considerando que el quásar es tan joven?

Parte del “alimento” disponible para los agujeros negros en el universo temprano habrían sido estrellas masivas de primera generación compuestas en gran parte de hidrógeno y carentes de elementos pesados ​​que componen las estrellas posteriores. Pero incluso si el agujero negro se formó tan pronto como 100 millones de años después del Big Bang y creció lo más rápido posible, aún habría tenido que tener al menos 10,000 masas solares desde el principio. Las cosas no cuadran, lo que nos dice que a los astrónomos todavía les faltan algunas piezas del rompecabezas. Pero los autores del nuevo estudio tienen algunas ideas.

“Esto te dice que no importa lo que hagas, la semilla de este agujero negro debe haberse formado por un mecanismo diferente”, dijo el coautor Xiaohui Fan, profesor de Regents y director asociado del Departamento de Astronomía de la Universidad de Arizona. “En este caso, uno que involucra grandes cantidades de gas de hidrógeno frío primordial colapsando directamente en un agujero negro semilla”.

El monstruoso agujero negro en J0313-1806 todavía está creciendo a un ritmo rápido, devorando el equivalente a 25 Soles cada día. Cómo exactamente llegó a existir un agujero negro tan supermasivo podría responderse con los datos proporcionados por el próximo y muy esperado telescopio espacial James Webb, cuyo lanzamiento está programado para el 31 de octubre.

Fuente: ZME Science.

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