Los investigadores han descubierto el agujero negro más antiguo jamás observado, que data de los albores del universo, y han descubierto que está “devorando” a su galaxia anfitriona hasta la muerte. El equipo internacional, liderado por la Universidad de Cambridge, utilizó el Telescopio Espacial James Webb (JWST) de la NASA/ESA/CSA para detectar el agujero negro, que data de 400 millones de años después del Big Bang, hace más de 13 mil millones de años. Los resultados, que según el autor principal, el profesor Roberto Maiolino, son “un gran paso adelante”, se informan en la revista Nature.
El hecho de que este agujero negro sorprendentemente masivo (unos pocos millones de veces la masa de nuestro Sol) exista tan temprano en el universo desafía nuestras suposiciones sobre cómo se forman y crecen los agujeros negros. Los astrónomos creen que los agujeros negros supermasivos que se encuentran en el centro de galaxias como la Vía Láctea crecieron hasta su tamaño actual a lo largo de miles de millones de años. Pero el tamaño de este agujero negro recién descubierto sugiere que podrían formarse de otras maneras: podrían “nacer grandes” o podrían comer materia a un ritmo cinco veces mayor de lo que se creía posible.
Según los modelos estándar, los agujeros negros supermasivos se forman a partir de restos de estrellas muertas, que colapsan y pueden formar un agujero negro de unas cien veces la masa del sol. Si creciera de la forma esperada, este agujero negro recién detectado tardaría unos mil millones de años en alcanzar el tamaño observado. Sin embargo, el universo aún no tenía mil millones de años cuando se detectó este agujero negro.
“Es muy temprano en el universo para ver un agujero negro de esta masa, por lo que tenemos que considerar otras formas en que podrían formarse”, dijo Maiolino, del Laboratorio Cavendish de Cambridge y del Instituto Kavli de Cosmología. “Las galaxias muy tempranas eran extremadamente ricas en gas, por lo que habrían sido como un buffet para los agujeros negros”.
Como todos los agujeros negros, este joven agujero negro está devorando material de su galaxia anfitriona para impulsar su crecimiento. Sin embargo, se ha descubierto que este antiguo agujero negro devora materia con mucha más fuerza que sus hermanos de épocas posteriores.
La joven galaxia anfitriona, llamada GN-z11, brilla desde un agujero negro tan energético en su centro. Los agujeros negros no se pueden observar directamente, sino que se detectan mediante el brillo revelador de un disco de acreción giratorio, que se forma cerca de los bordes de un agujero negro. El gas en el disco de acreción se calienta extremadamente y comienza a brillar e irradiar energía en el rango ultravioleta. Este fuerte brillo es la forma en que los astrónomos pueden detectar los agujeros negros.
GN-z11 es una galaxia compacta, unas cien veces más pequeña que la Vía Láctea, pero es probable que el agujero negro esté perjudicando su desarrollo. Cuando los agujeros negros consumen demasiado gas, lo empujan como un viento ultrarrápido. Este “viento” podría detener el proceso de formación de estrellas, matando lentamente a la galaxia, pero también matará al agujero negro en sí, ya que también cortaría la fuente de “alimento” del agujero negro.
Maiolino dice que el gigantesco salto adelante proporcionado por JWST hace que este sea el momento más emocionante de su carrera. “Es una nueva era: el salto gigante en la sensibilidad, especialmente en el infrarrojo, es como pasar del telescopio de Galileo a un telescopio moderno de la noche a la mañana”, afirmó. “Antes de que Webb estuviera en línea, pensaba que tal vez el universo no fuera tan interesante si se iba más allá de lo que podíamos ver con el Telescopio Espacial Hubble. Pero ese no ha sido el caso en absoluto: el universo ha sido bastante generoso en lo que es. mostrándonoslo, y esto es sólo el comienzo”.
Maiolino dice que la sensibilidad del JWST significa que en los próximos meses y años se podrán encontrar agujeros negros aún más antiguos. Maiolino y su equipo esperan utilizar futuras observaciones del JWST para tratar de encontrar “semillas” más pequeñas de agujeros negros, lo que puede ayudarles a desenredar las diferentes formas en que podrían formarse los agujeros negros: si comienzan siendo grandes o si crecen rápidamente.
Fuente: Phys.org.
