El Telescopio Espacial James Webb ha realizado un importante descubrimiento al confirmar la existencia del agujero negro más distante jamás observado. Esta revelación plantea nuevas preguntas sobre el universo y su evolución.
Un coloso que ya ha sido bautizado
Este agujero negro ha sido denominado CAPERS-LRD-z9 y se encuentra a 13.300 millones de años luz de distancia, lo que significa que lo estamos observando tal como era apenas 500 millones de años después del Big Bang. Su existencia y tamaño desafían las teorías actuales sobre el crecimiento de estos gigantes.
Cómo se encontró este agujero negro
Localizar un objeto tan distante no es sencillo. Los astrónomos utilizaron datos del programa CAPERS (CANDELS-Area Prism Epoch of Reionization Survey) del Telescopio Espacial James Webb, diseñado para explorar los confines del universo.
Un descubrimiento a confirmar
La clave para confirmar la existencia de este agujero negro fue la espectroscopia, que descompone la luz de un objeto en sus diferentes longitudes de onda. Para identificar un agujero negro activo, los científicos buscan una firma inconfundible: gas que se mueve a velocidades extremas.
El movimiento del gas hacia el agujero negro provoca un desplazamiento de la luz, lo que permite identificar su presencia. El espectrógrafo NIRSpec del Webb detectó una línea de emisión de hidrógeno (Hβ) notablemente ancha, lo que indica que un objeto masivo estaba agitando el gas a su alrededor a velocidades de hasta 3.500 km/s.
Pertenecía a algo más grande
Inicialmente, CAPERS-LRD-z9 era solo un punto intrigante en las imágenes del Webb, pero resultó ser parte de una nueva clase de objetos llamados ‘Pequeños puntos rojos’ (Little Red Dots o LRDs). Estas galaxias, presentes solo en los primeros 1.500 millones de años del universo, son extremadamente compactas y brillantes.
Su descubrimiento fue una gran sorpresa, ya que no se parecían a las galaxias observadas con el Hubble. Este hallazgo ha contribuido a resolver dos grandes misterios de la astronomía.
¿Por qué son tan brillantes?
El brillo de estas galaxias sugiere una cantidad de estrellas improbable para una época tan temprana del universo. Este estudio confirma que la luz proviene de un agujero negro supermasivo activo que devora materia, lo que resulta en un calentamiento y brillo intensos.
¿Por qué son tan rojos?
El modelo que mejor se ajusta a las observaciones de CAPERS-LRD-z9 indica que el agujero negro está envuelto en un entorno de gas denso y neutro, que absorbe la luz azul y deja pasar la roja, tiñendo toda la galaxia.
Un gigante imposible
Lo más sorprendente de CAPERS-LRD-z9 es el tamaño de su agujero negro, que podría tener una masa de hasta 300 millones de veces la de nuestro Sol. Esto representa más del 4,5% de la masa total de todas las estrellas de su galaxia anfitriona, una proporción significativamente mayor que el 0,1% observado en galaxias cercanas.
¿Cómo pudo crecer tanto y tan rápido?
Esta es una de las grandes preguntas que surgen, dado que este agujero negro apareció en una etapa muy temprana del universo, lo que desafía los modelos actuales.
Steven Finkelstein, coautor del estudio, señala que esto sugiere que los agujeros negros primitivos crecieron más rápido de lo que se pensaba posible o que comenzaron siendo mucho más masivos de lo que predicen los modelos.
Dos modelos para explicar su existencia
Una teoría es que el agujero negro no nació de una estrella, sino del colapso directo de una nube de gas primordial, comenzando con una masa de miles de soles. La otra teoría sugiere que nació de una de las primeras estrellas masivas, creciendo a un ritmo ‘súper-Eddington’, devorando materia a una velocidad superior al límite teórico.
Aún hay mucho que averiguar
El equipo de investigación espera obtener más observaciones con el Webb para desentrañar los secretos de este objeto único. “No habíamos podido estudiar la evolución temprana de los agujeros negros hasta hace poco”, concluye Taylor, “y estamos emocionados por ver qué podemos aprender”.
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