Los astrónomos han descubierto el agujero negro más distante visto hasta ahora en rayos X, utilizando telescopios de la NASA. El agujero negro se encuentra en una etapa temprana de crecimiento que nunca antes se había visto, al punto de que su masa es similar a la de su galaxia anfitriona.
Este resultado puede explicar cómo se formaron algunos de los primeros agujeros negros supermasivos del universo.
Al combinar datos del Observatorio de rayos X Chandra de la NASA y el Telescopio Espacial James Webb de la NASA, un equipo de investigadores pudo encontrar la firma reveladora de un agujero negro en crecimiento 'solo' 470 millones de años después del Big Bang.
"Necesitábamos que Webb encontrara esta galaxia notablemente distante y Chandra que hallara su agujero negro supermasivo", dijo Akos Bogdan, del Centro de Astrofísica | Harvard & Smithsonian (CfA), quien lidera un artículo en la revista Nature Astronomy que describe estos resultados. "También aprovechamos una lente gravitacional, una especie de ‘lupa cósmica’ que aumentó la cantidad de luz que detectamos", apuntó.
Bogdan y su equipo encontraron el agujero negro en una galaxia llamada UHZ1 en la dirección del cúmulo de galaxias Abell 2744, ubicado a 3.500 millones de años luz de la Tierra. Los datos de Webb, sin embargo, han revelado que la galaxia está mucho más distante que el cúmulo, a 13.200 millones de años luz de la Tierra, cuando el universo tenía solo el 3% de su edad actual.
La ventaja de nacer masivo
Los astrónomos encontraron el distante agujero negro en una galaxia denominada UHZ1. Para ello usaron los telescopios espaciales Chandra y Webb. La emisión de rayos X es una firma reveladora de un agujero negro supermasivo en crecimiento.
Este descubrimiento es importante para comprender cómo algunos agujeros negros supermasivos pudieron alcanzar masas colosales poco después del Big Bang. ¿Se formaron directamente a partir del colapso de nubes masivas de gas, creando agujeros negros que pesan entre 10.000 y 100.000 soles? ¿O provienen de explosiones de las primeras estrellas que crean agujeros negros que pesan solo entre 10 y 100 soles?
"Hay límites físicos sobre la rapidez con la que los agujeros negros pueden crecer una vez que se han formado, pero los que nacen más masivos tienen una ventaja. Es como plantar un retoño, que tarda menos tiempo en convertirse en un árbol de tamaño completo que si comenzaras con solo una semilla". --Andy Goulding, coautor del artículo
Los astrónomos responsables de este descubrimiento creen que esta es la mejor evidencia obtenida hasta ahora de que algunos agujeros negros se forman a partir de nubes masivas de gas. Por primera vez estamos viendo pruebas concretas de una breve etapa en la que un agujero negro supermasivo pesa tanto como todas las estrellas de su galaxia.
Los investigadores planean utilizar este y otros resultados procedentes de Webb y de los que combinan datos de otros telescopios para completar una imagen más amplia del universo primitivo.