Descubierto el agujero negro más antiguo que se conoce

Después del Big Bang, todo ocurrió muy rápido. Un equipo internacional de astrónomos acaba de publicar, en la revista Nature, el descubrimiento del agujero negro más antiguo que se conoce y ya estaba allí hace más de 13.000 millones de años, solo 400 millones de años después del estallido. En tan poco tiempo (en la escala cósmica) había sido capaz de acumular la masa de varios millones de soles. El descubrimiento, posible gracias al telescopio espacial James Webb, pone a prueba las teorías que tratan de explicar cómo se forman y crecen estos objetos.

El hallazgo se produjo en el centro de la galaxia GN-z11, descubierta por el telescopio espacial Hubble y hasta hace poco la más antigua que se conocía. Aunque 25 veces más pequeña que la Vía Láctea y con tan solo un 1% de las estrellas, las estaba creando 20 veces más rápido. Su brillo intenso sugería que en su interior, como sucede en galaxias como la nuestra, se podía encontrar un potente agujero negro. Aunque estos objetos no se pueden observar directamente, el gas que se acumula en sus inmediaciones se calienta y lanza rayos ultravioleta que revelan su presencia.

Roberto Maiolino, profesor del Instituto Kavli de Cosmología de Cambridge, no cree que estos resultados, por sorprendentes que resulten, vayan a requerir nuevas teorías cosmológicas. “Al menos, no aún”, puntualiza el líder de este estudio. “El descubrimiento de agujeros negros hipermasivos, con masas superiores a miles de millones de masas solares, que ya estaban ahí en los primeros mil millones de años después del Big Bang, ha sido un resultado desconcertante desde hace 20 años”, explica. Las nuevas observaciones identifican a los progenitores, de menor tamaño, de aquellos objetos que habían crecido a un ritmo que ya parecía excesivo.

Una de las teorías sobre el origen de los agujeros negros dice que aparecen cuando una estrella cien veces mayor que el sol agota su combustible nuclear y colapsa bajo su propia fuerza gravitatoria. Después, alimentándose de su entorno, empiezan a acumular masa, pero, para alcanzar el tamaño del objeto observado en la galaxia GN-z11 al ritmo de crecimiento que se ve en agujeros negros cercanos, serían necesarios miles de millones de años. Y la galaxia solo tiene 400 millones.

Entre los modelos que pueden dar sentido a estos agujeros negros, algunos expertos dicen que, aunque nacieron pequeños, en aquel universo primitivo había mucho más gas disponible para alimentar su crecimiento y podían medrar hasta cinco veces más rápido de lo que se creía posible. Una alternativa plantea que también pudieron surgir como gigantes, fruto del colapso gravitatorio de nubes de gas primordiales. La capacidad de James Webb para transportarnos a la infancia del universo y descubrir más agujeros negros primitivos servirá en los próximos años para reconstruir el linaje de estos monstruos cósmicos tan influyentes.

“La presencia de agujeros negros supermasivos en las galaxias es muy importante, porque vemos que sus propiedades están relacionadas con las propiedades de la galaxia”, cuenta Michele Perna, coautor del estudio e investigador del Centro de Astrobiología, en Madrid. “Esto es extraño, porque un agujero negro es muy pequeño comparado con el tamaño de la galaxia, como un euro comparado con el tamaño de la Tierra, y su masa también es una fracción de la de la galaxia, como un 1% o menos”, indica. Pese a estas diferencias, hay una conexión entre la actividad del agujero negro y su galaxia, en cómo este objeto, pequeño en comparación, determina el ritmo al que nacen las estrellas en la galaxia o cuándo se detiene la formación estelar.

En el caso de GN-z11, los astrónomos creen que el agujero negro puede estar perjudicando su desarrollo, porque parte del gas que consume de manera voraz sale disparado hacia la galaxia, como un huracán, y puede detener la formación de estrellas. Si esto sucediese, arrebataría la vida a la galaxia y echaría a perder su fuente de alimento.

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