La galaxia GN-z11 en la que se ha encontrado el agujero negro
Descubren el agujero negro más antiguo del universo: su gigantesco tamaño desconcierta a los científicos
Tiene 13.000 millones de años, lo que significa que surgió poco después que el Big Bang
Un grupo de astrofísicos dirigidos por el profesor Roberto Maiolino, de la Universidad de Cambridge, ha detectado el agujero negro más antiguo observado hasta la fecha: tiene 13.000 millones de años, casi la misma edad que la que se le atribuye al universo.
Las observaciones, realizadas con el telescopio espacial James Webb (JWST), revelan que el agujero se encuentra en el corazón de una galaxia surgida solamente 440 millones de años después del Big Bang. Con alrededor de un millón de veces la masa del Sol, es sorprendentemente grande para un agujero negro recién nacido (nosotros lo vemos en sus comienzos por la distancia espacio-tiempo), lo que plantea la pregunta de cómo creció tanto y tan rápidamente. «La sorpresa es que sea tan masivo. Eso fue lo más inesperado», dice Maiolino.
Las observaciones, publicadas en el sitio web ArXiv, no toman una imagen directa, que es invisible porque ninguna luz puede escapar de su control. Sin embargo, apunta el diario británico The Guardian, los astrónomos detectaron firmas reveladoras de su disco de acreción, el halo de gas y polvo que gira rápidamente alrededor del sumidero cósmico.
Los astrónomos creen que los primeros agujeros negros podrían ayudar a resolver el enigma de cómo sus gigantescos homólogos en el centro de galaxias como la Vía Láctea crecieron hasta alcanzar miles de millones de veces la masa del sol. Hasta hace poco, se suponía que simplemente habían crecido como una bola de nieve a lo largo de casi 14.000 millones de años, aumentando constantemente de tamaño a través de fusiones y devorando estrellas y otros objetos. Pero este escenario no puede explicar plenamente las proporciones abrumadoras de los agujeros negros supermasivos actuales.
Las observaciones de este agujero remontan los orígenes de este misterio a la infancia de los agujeros negros y sugieren que nacieron grandes o se hincharon extremadamente rápido desde el principio.
«Comprender de dónde vinieron los agujeros negros en primer lugar siempre ha sido un enigma, pero ahora ese enigma parece profundizarse», dijo el profesor Andrew Pontzen, cosmólogo del University College de Londres, que no participó en la investigación. «Estos resultados, utilizando el poder del JWST para mirar hacia atrás en el tiempo, sugieren que algunos agujeros negros crecieron a un ritmo tremendo en el universo joven, mucho más rápido de lo que esperábamos».
Teorías
Una explicación, conocida como el escenario de las ‘semillas pesadas’, es que una generación temprana de agujeros negros nació del colapso directo de vastas nubes de gas, en lugar de estrellas quemadas que colapsaron bajo su propia gravedad al final de su vida. Otra posibilidad es que cúmulos compactos de estrellas y agujeros negros se fusionaran muy rápidamente en el universo primitivo.
Una tercera hipótesis, más especulativa, es la existencia de los llamados agujeros negros primordiales que surgieron durante la inflación cósmica, el período de expansión del universo que ocurrió una fracción de segundo después del Big Bang.
Esto invertiría el presunto orden de aparición, en el que las galaxias surgen primero y luego los agujeros negros comienzan a crecer dentro de ellas. De acuerdo a esta tercera teoría, los agujeros negros primordiales estarían efectivamente entretejidos en el tejido del cosmos desde el principio.
«Si eso fuera cierto, tendría profundas implicaciones para la primera fracción de segundo de nuestro universo», dijo Pontzen. «De cualquier manera, la historia de cómo los agujeros negros y las galaxias crecieron juntos es fascinante y apenas estamos comenzando a reconstruirla».
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