Un extraño agujero negro supermasivo hallado escondido en los albores del universo podría indicar que había miles más de estos monstruos voraces acechando el cosmos primitivo de lo que los científicos pensaban — y los astrónomos no están seguros de por qué—
El agujero negro primordial tiene unos mil millones de veces la masa de nuestro Sol y fue hallado en el centro de la galaxia COS-87259. La antigua galaxia se formó apenas 750 millones de años después del Big Bang y fue detectada por el Atacama Large Millimeter Array (ALMA), un radioobservatorio chileno, en una pequeña porción de cielo de menos de 10 veces el tamaño de la Luna llena.
Oculto bajo un manto de turbulento polvo estelar, el agujero negro de rápido crecimiento fue visto consumiendo parte de su disco de acreción de materia en órbita mientras escupía los restos en un chorro que viajaba cerca de la velocidad de la luz. El monstruoso agujero negro parece encontrarse en una rara fase intermedia de crecimiento, a medio camino entre una polvorienta galaxia de formación estelar y un enorme agujero negro brillante llamado cuásar;
Y el monstruo cósmico podría ser sólo uno de los miles de agujeros negros inexplicablemente grandes que acechan bajo la capa de nubes del universo primitivo, sugieren los investigadores. Publicaron su descubrimiento el 24 de febrero en la revista Monthly Notices of The Royal Astronomical Society (se abre en una nueva pestaña);
"Francamente, explicar la existencia de unos 15 cuásares luminosos muy tempranos [del mismo período de tiempo que COS-87259] era un gran reto para la astronomía extragaláctica dado el poco tiempo que hay para que crezca un agujero negro tan masivo desde el Big Bang", dijo a Live Science el autor principal del estudio, Ryan Endsley (se abre en una nueva pestaña) , astrónomo de la Universidad de Texas, Austin. "Si los agujeros negros muy tempranos de mil millones de masas solares son miles de veces más comunes de lo que pensábamos originalmente (como implica nuestro descubrimiento, a menos que asumas que tuvimos una suerte increíble) esto solo exacerba aún más el problema".
Un misterio supermasivo
Los agujeros negros nacen del colapso de estrellas gigantes y crecen devorando incesantemente gas, polvo, estrellas y otros agujeros negros en las galaxias de formación estelar que los contienen. Si crecen lo suficiente, la fricción hace que el material que entra en espiral en las fauces de los agujeros negros se caliente, y éstos se transforman en cuásares — desprendiéndose de sus capullos gaseosos con ráfagas de luz hasta un billón de veces más luminosas que las estrellas más brillantes.
Dado que la luz viaja a una velocidad fija a través del vacío espacial, cuanto más se adentran los científicos en el universo, más lejana es la luz que interceptan y más atrás en el tiempo ven. Simulaciones anteriores del "amanecer cósmico", la época que abarca los primeros mil millones de años del universo, han sugerido que nubes ondulantes de gas frío podrían haberse fusionado en estrellas gigantes condenadas a colapsar rápidamente, creando agujeros negros. A medida que el universo crecía, esos primeros agujeros negros podrían haberse fusionado rápidamente con otros para sembrar agujeros negros supermasivos aún mayores por todo el cosmos.
Pero cómo estas condiciones caóticas condujeron a la creación de tantos agujeros negros supermasivos es un misterio; un misterio que se profundiza por la posibilidad de que las bestias pudieran haberse contado por miles cuando el universo había alcanzado sólo el 5% de su edad actual. Un artículo de revisión (se abre en una nueva pestaña) ha sugerido que los cuásares grandes y brillantes son los agujeros negros más fáciles de detectar, por lo que es probable que sean sólo la "punta del iceberg" de los monstruos que se esconden en el joven cosmos.
La respuesta a este enigma podría señalar un agujero en nuestra comprensión de la formación de las galaxias en el universo primitivo. El 22 de febrero, otro grupo de astrónomos que analizaba los datos del telescopio espacial James Webb descubrió un grupo de seis galaxias gigantescas, de entre 500 y 700 millones de años después del Big Bang, tan masivas que no coincidían con el 99% de los modelos cosmológicos.
Una posible explicación podría residir en la cantidad y frenética actividad de las densas nubes de "brotes estelares" en las que se originaron los primeros agujeros negros. Por ejemplo, en abril de 2022, el descubrimiento de otro agujero negro en transición de rápido crecimiento llamado GNz7q en una galaxia con brotes estelares de la misma edad que COS-87259 demostró que la galaxia estaba sirviendo estrellas recién horneadas 1.600 veces más rápido que la Vía Láctea en la actualidad. COS-87259 se cuece a un ritmo ligeramente más lento, de 1.000 veces la Vía Láctea actual, y sin embargo su agujero negro es 20 veces más masivo y brillante que GNz7q.
"El descubrimiento de COS-87259 y GNz7q en el último año ha sido muy sorprendente y nos obliga a preguntarnos cómo podemos entenderlo desde el punto de vista del crecimiento de los primeros agujeros negros supermasivos", explica Endsley.
