Cuásar: El agujero negro gigante más lejano y antiguo del Universo

Un equipo internacional de astrónomos capta un fenómeno crucial en la historia del Cosmos que podría ayudar a desentrañar su origen: se produjo cuando sólo habían transcurrido 690 millones de años desde el «Big Bang»; es decir, cuando tenía un 5% de su edad actual.

Pocas veces un solo descubrimiento revoluciona los conocimientos adquiridos sobre una materia, de golpe. Puede que ése sea el caso del hallazgo comunicado ayer por la revista «Nature» y que ha corrido de la mano de investigadores de varias instituciones, entre ellas el Massachusetts Institute of Technology y la Asociación de Universidades para el estudio de la Astronomía (AURA).

Se trata de la detección del agujero negro gigante más lejano jamás encontrado, una estructura monstruosa, 800 millones de veces más masiva que el Sol, que nació cuando el Universo tenía sólo un 5% de su edad actual, es decir, unos 690 millones de años después del «Big Bang». Pueden parecer muchos años, pero si tenemos en cuenta que el Cosmos cuenta con cerca de 13.000 millones de años, resulta que 690 millones es poco menos que la más tierna infancia.

Lo que más ha extrañado a los científicos es que ese enorme agujero negro no está donde le corresponde. No debería estar ahí. Es posible que el cosmos, según los modelos actuales que explican su nacimiento y evolución, no hubiera tenido tiempo suficiente como para amasar la cantidad de materia y energía necesaria para producir estructuras como ésta. Es como si se viera a un bebé de dos meses con musculatura propia de un levantador de pesas de 30 años.

¿Podemos estar seguros de que de verdad ese agujero negro existió en la infancia del universo? El inesperado descubrimiento se basa en datos recopilados por observatorios astronómicos repartidos por todo el mundo. Entre los instrumentos utilizados se encuentra una auténtica joya de la corona astronómica internacional, el Observatorio Géminis en las instalaciones de Maunakea, en Hawái. Gracias a este telescopio se ha podido determinar la enorme masa del agujero , una estrella voraz que devora todo el material que cae en su entorno y que emite, como resultado de su digestión, gigantescas cantidades de energía en forma de cuásar.

Para observar estas emisiones energéticas hay que contemplar el espectro infrarrojo de las radiaciones que el objeto en cuestión produce. En las isla de Hawái donde tiene asiento Géminis, las condiciones de estabilidad y limpidez del cielo permiten que la radiación infrarroja llegue a los sensores casi sin distorsión. De ese modo se puede profundizar en el estudio de emisiones lejanísimas y muy débiles, más que en ningún otro telescopio en el mundo.

Los cuásares son los objetos más lejanos y brillantes que pueden contemplarse en el Universo. Por su lejanía, resultan cruciales para estudiar los orígenes del Cosmos. Se sabe que cuanto más lejanos son los objetos astronómicos, más antiguo fue su nacimiento. Hasta ahora, el agujero negro más lejano y antiguo surgió cuando el Cosmos tenía 800 millones de años. El récord ahora ha sido superado por 110 millones de años.

«Estos cuásares antiguos son muy poco comunes en el cielo. Hasta el momento, sólo se había podido confirmar la existencia de un cuásar con un desplazamiento al rojo mayor que 7, a pesar de haber realizado una búsqueda muy extensa», aseguró Xiaohui Fan, del Observatorio Steward de la Universidad de Arizona.

El hallazgo de una estructura así en una edad tan temprana puede dar algunas pistas nuevas sobre cómo fueron los albores del espacio y el tiempo. La estrella que dio origen a este agujero debió de nacer en un momento en el que el cosmos estaba transitando desde un ambiente dominado por el hidrógeno informe a otro en el que los primeros astros comenzaron a brillar. A medida que nacían más y más estrellas, generaron suficiente energía para ionizar el hidrógeno circundante. Ese cambio en el estado del hidrógeno (de neutro a ionizado) fue crucial para el ordenamiento de las partículas que forman la materia y para que el Universo adoptara la estructura que hoy tiene.

Pero hasta hora se pensaba que ese proceso fue más tardío. El nuevo agujero descubierto demuestra que ya en la juventud del cosmos había sucedido un cambio en la estructura del hidrógeno suficiente para que las primeras estrellas y galaxias empezaran a brillar.

El descubrimiento ha permitido observar por primera vez un momento crucial en la historia del Universo, un momento del que todavía nos queda mucho por conocer y que, literalmente, puede considerarse el origen de todo.

«Es un hallazgo fascinante, encontrado al examinar los datos obtenidos por la nueva generación de estudios sensibles que cubren áreas más amplias del cielo», afirmó por su parte Daniel Stern, del Jet Propulsion Laboratory de la NASA en Pasadema. Y es que tienen esperanzas de que gracias a «la construcción de la próxima generación de telescopios, que serán aún más sensibles, podremos esperar muchos descubrimientos fascinantes del Universo temprano en los próximos años». El presente hallazgo se realizó gracias a los instrumentos Fire y Fourstar de los Telescopios Magallanes.