El hallazgo del agujero negro más antiguo nos da pistas sobre un misterio cósmico

La singularidad se encuentra en la galaxia UHZ1, a 13,200 millones de años luz. Puede ayudarnos a entender cómo se forman los agujeros negros supermasivos.
La última observación del James Webb constata que hubo agujeros negros supermasivos en el universo primitivo.
La última observación del James Webb constata que hubo agujeros negros supermasivos en el universo primitivo.remotevfx/GETTY IMAGES

Un grupo de astrónomos y astrofísicos ha descubierto el agujero negro supermasivo más distante observado mediante rayos X. El fenómeno se remonta a la etapa del universo primitivo y su identificación tiene el potencial de explicar el origen de otras estructuras cósmicas similares, como la que se encuentra en el centro de la Vía Láctea.

Para llevar a cabo el hallazgo, el equipo combinó los instrumentos de dos de los telescopios más potentes del mundo: el telescopio de rayos X Chandra y el telescopio espacial James Webb. Juntos encontraron la firma de un agujero negro activo que se formó 470 millones de años después del Big Bang, que ocurrió hace aproximadamente 13,700 millones de años.

Este agujero negro se encuentra en la galaxia UHZ1, que se se sitúa a una distancia de 13,200 millones de años luz de la Tierra. Debido a la naturaleza relativista del universo, la luz que los astrónomos pueden observar de UHZ1 muestra cómo se veía el universo en la primera etapa de la expansión cósmica. La edad percibida de la galaxia y el agujero negro corresponde a aproximadamente al 3% de la edad actual del universo.

La galaxia UHZ1 alberga al agujero negro supermasivo más antiguo registrado. (Foto:NASA/CXC/SAO/L. Frattare y K. Arcand)

Considerando el brillo y la energía de los rayos X provenientes de UHZ1, los astrónomos estiman que su agujero negro tiene entre 10 y 100 millones de masas solares. Según la NASA, la proporción de materia que tiene el objeto es igual al total de la masa de todas las estrellas de la galaxia UHZ1.

"Creemos que esta es la primera detección de un agujero negro de gran tamaño y la mejor evidencia obtenida hasta ahora de que algunos agujeros negros se forman a partir de nubes masivas de gas. Por primera vez, estamos presenciando una etapa breve en la que un agujero negro supermasivo tiene aproximadamente la misma masa que las estrellas de su galaxia antes de sobrepasarlas", mencionó Priyamvada Natarajan, coautora del estudio original.

¿De qué estrellas provienen los agujeros negros supermasivos? De ninguna

Los agujeros negros se forman a partir del colapso gravitacional de estrellas masivas al final de su vida. También existen los agujeros negros supermasivos, cuya masa es millones de veces mayor que la de una estrella convencional. Aunque estos objetos cósmicos se encuentran generalmente en el centro de las galaxias, todavía no hay un consenso sobre su origen.

La hipótesis más aceptada sugiere que los agujeros negros supermasivos nunca fueron estrellas. La materia cósmica que se distribuyó en los primeros momentos del universo se acumuló en cantidades tan grandes que, cuando colapsó gravitacionalmente, se convirtió automáticamente en un agujero negro. Esta opción es considerada más probable que otras hipótesis, como la fusión de dos o más agujeros negros para formar uno más grande.

Como afirma el científico Natarajan, el descubrimiento de un agujero negro de al menos 10 millones de veces la masa del Sol, a tan solo 470 millones de años después del Big Bang, sugiere que los objetos nacieron antes de la muerte de las primeras estrellas. Estos enigmáticos agujeros que no dejan escapar la luz ya eran titánicos desde antes de que las galaxias se formaran.

Los agujeros negros supermasivos desempeñan un papel crucial en la estabilización de los sistemas estelares que los rodean. Su influencia gravitacional y su capacidad para acumular materia y emitir radiación siguen siendo objeto de estudio.