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Pocas cosas en el universo se comparan con la desconcertante reputación de los agujeros negros, y uno especial de estos titanes gravitacionales acaba de ser reconocido como el más antiguo de todos.

Un equipo de investigación internacional dirigido por la Universidad de Cambridge ha detectado el agujero negro más antiguo conocido a través del Telescopio espacial James Webb. Su aparición hace más de 13 mil millones de años (400 millones de años después del Big Bang) ha torcido las creencias tradicionales sobre la formación y el crecimiento de los agujeros negros. Los resultados, publicado en un nuevo estudio en Naturalezarepresentan “un gran paso adelante”, según el autor principal, Roberto Maiolino.

¿Qué tamaño tiene el agujero negro?

El agujero negro pareció a los investigadores una anomalía debido a su gran tamaño, siendo unos pocos millones de veces la masa de nuestro Sol. Antes de esta observación, los astrónomos aceptaban que los supermasivos agujeros negros en el centro de las galaxias creció durante miles de millones de años. Normalmente se originaron a partir de lo que quedaba de estrellas muertas, cuyo colapso podría producir agujeros negros de unas cien veces la masa del Sol.


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¿Cómo se formó el agujero negro?

La enormidad de este agujero negro recién descubierto presenta escenarios inexplorados que podrían explicar formas alternativas de formación. Los investigadores especulan que podrían nacer con un tamaño grande o que podrían consumir materia a un ritmo cinco veces mayor de lo que se pensaba anteriormente.

Si este agujero negro creciera según el proceso esperado, habría tardado unos mil millones de años en alcanzar su tamaño actual. Sin embargo, esta explicación no es posible porque el universo aún no tenía mil millones de años cuando se identificó el 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 en un comunicado de prensa. «Las galaxias muy tempranas eran extremadamente ricas en gas, por lo que habrían sido como un buffet para los agujeros negros».


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¿Cómo se hizo tan grande el agujero negro?

Para impulsar su crecimiento, un agujero negro ingiere materia de su galaxia anfitriona; Esto es estándar en todos los casos, pero el agujero negro recién descubierto se distingue porque absorbe material de manera más agresiva que otros.

La galaxia anfitriona de este agujero negro, llamada GN-z11, emana un aura radiante. Este fenómeno proviene de la presencia del agujero negro, que los astrónomos no pueden ver directamente; en cambio, lo perciben por el flujo de materia en un movimiento orbital. Esto genera un disco de acreción, una estructura brillante en los bordes de un agujero negro. El brillo se produce cuando el gas del disco de acreción se calienta y emite energía en el rango ultravioleta.

El desarrollo continuo de GN-z11, 100 veces más pequeño que la Vía Láctea, podría verse frustrado por el agujero negro hambriento de materia. Como consume grandes cantidades de gas, el agujero negro podría expulsar el gas en forma de viento intenso.

La ráfaga de viento detendría la formación de estrellas, lo que provocaría la muerte gradual de GN-z11. Al mismo tiempo, el agujero negro también sucumbiría a la muerte, ya que su fuente de alimento desaparecería junto con su galaxia anfitriona.


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¿Qué más es posible?

Para Maiolino, este descubrimiento sin precedentes ha abierto posibilidades apasionantes para el estudio de los agujeros negros.

«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», dijo Maiolino en el comunicado de prensa. “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 no ha sido así en absoluto: el universo ha sido bastante generoso en lo que nos muestra, y esto es sólo el comienzo”.

Gracias al telescopio espacial James Webb, en un futuro próximo se podrán encontrar agujeros negros más antiguos. Maiolino y otros investigadores han puesto su mirada en los orígenes de los agujeros negros, con la esperanza de que su búsqueda les permita comprender mejor las funciones poco ortodoxas de estas áreas astronómicas del espacio.


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