Descubren el que podría ser el primer agujero negro del Universo

El telescopio espacial James Webb lleva años dando sorpresas a los científicos. Desde la imagen de una estrella recién nacida, hasta la detección de los elementos fundamentales para la vida. Tanto que ha sido reconocido como uno de los mayores avances de la humanidad. Ahora, este instrumento de estudios espaciales ha descubierto el agujero negro más antiguo jamás observado, que data de los albores del universo. Y, por si fuera poco, está "devorando" a su galaxia anfitriona hasta la muerte.

Los responsables del hallazgo, publicado en Nature, utilizaron el telescopio espacial James Webb (JWST) 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, según el autor principal del estudio, Roberto Maiolino, son "un gran paso adelante".

El hecho de que este agujero negro sorprendentemente masivo (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 estos objetos 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 crecer hasta alcanzar el tamaño observado. Sin embargo, el universo aún no tenía mil millones de años cuando nació.

"Es muy temprano en el universo para ver un agujero negro de esta masa, por lo que tenemos que considerar otros modos en que podrían formarse – añade Maiolino -. 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, el recién descubierto, está devorando material de su galaxia anfitriona, a unos 32 mil millones de años luz de la Tierra, para impulsar su crecimiento. Sin embargo, se ha descubierto que este en particular 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 su fuente de "alimento".

"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 – añade Maiolino -. Antes de que Webb estuviera en línea, pensé 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 no ha sido así en absoluto: el universo ha sido bastante generoso en lo que nos muestra, y esto es solo el comienzo”.

De acuerdo con este experto de la Universidad de Cambridge, la sensibilidad del telescopio facilitará que, en los próximos meses y años, se encuentren agujeros negros aún más antiguos. Esto podría ayudarles a desentrañar las diferentes formas en que podrían formarse los agujeros negros: si comienzan siendo grandes o, como en este caso, si crecen rápidamente.