Descubren el agujero negro más antiguo jamás observado
Nació poco después del Big Bang, y su desarrollo desafía a las teorías que se aceptaban hasta ahora. Este logro fue gracias al poder del super telescopio espacial James Webb.
Un equipo internacional de astrónomos utilizó el poderoso telescopio espacial James Webb (JWST) de la NASA/ESA/CSA, y logró detectar un agujero negro, que data de 400 millones de años después del Big Bang, o sea que tiene unos 13.000 millones de años. Esto hace que se trate del agujero negro jamás detectado. Los resultados fueron publicados en un articulo de la revista Nature. El grupo de científicos estuvo dirigido por el profesor de la Universidad de Cambridge Roberto Maiolino.
“El hallazgo de un agujero negro como éste en una fase temprana de la historia cósmica es un gran paso adelante”, afirmó Maiolino a la propia publicación de la uuiversidad. "Es muy temprano en el Universo para ver un agujero negro tan masivo, por lo que tenemos que considerar otras formas en que podrían formarse. Las galaxias muy primitivas eran extremadamente ricas en gas, por lo que habrían sido como un bufé para los agujeros negros".
La existencia de este agujero negro sorprendentemente masivo, unos cuantos millones de veces la masa de nuestro Sol, en una época tan temprana del universo pone en tela de juicio nuestras suposiciones sobre cómo se forman y crecen los agujeros negros. Los astrónomos creen que los agujeros negros supermasivos que se encuentran en el centro de galaxias como la Vía Láctea crecieron hasta alcanzar su tamaño actual a lo largo de miles de millones de años. Pero el tamaño de este agujero negro recién descubierto sugiere que podrían formarse de otras maneras: podrían "nacer grandes" o podrían devorar materia a una velocidad cinco veces mayor de lo que se creía posible.
Se ponen en duda algunas teorías aceptadas hasta ahora
Se han propuesto múltiples teorías para describir la formación de semillas de agujeros negros en el Universo primitivo y explicar la aparición de agujeros negros muy masivos observada en los primeros mil millones de años tras el Big Bang. Los modelos consideran diferentes escenarios de siembra y acreción, que requieren la detección y caracterización de agujeros negros en los primeros cientos de millones de años tras el Big Bang para ser validados.
Este hallazgo logra explicar de forma natural la elevada luminosidad de GN-z11, así el nombre de la galaxia anfitriona, y también su abundancia de nitrógeno excepcionalmente alta. Según los modelos estándar, los agujeros negros supermasivos se forman a partir de los restos de estrellas muertas, que colapsan y pueden formar un agujero negro de unas cien veces la masa del Sol. Si creciera de la forma esperada, este agujero negro recién detectado tardaría unos mil millones de años en alcanzar el tamaño observado. Sin embargo, el universo aún no tenía mil millones de años cuando se detectó este agujero negro.
"Es muy pronto en el universo para ver un agujero negro tan masivo, así que tenemos que considerar otras formas en las que podrían formarse", dijo Maiolino, que forma parte del Laboratorio Cavendish de Cambridge y del Instituto Kavli de Cosmología. Las galaxias muy primitivas eran extremadamente ricas en gas, por lo que habrían sido como un potenciador en el desarrollo de algunos agujeros negros. Como todos los agujeros negros, este joven agujero negro devora materia de su galaxia anfitriona para alimentar su crecimiento. Sin embargo, se ha descubierto que este antiguo agujero negro engulle materia con mucha más energía que sus hermanos de épocas posteriores, tal como consigna la publicacion de la Universidad de Cambridge.
El agujero negro estaría devorando a su galaxia anfitriona
La joven galaxia anfitriona GN-z11 brilla gracias a un agujero negro tan energético en su centro. Los agujeros negros no pueden observarse directamente, pero se detectan por el brillo revelador de un disco de acreción giratorio, que se forma cerca de los bordes. El gas del disco de acreción se calienta extremadamente y comienza a brillar e irradiar energía en el rango ultravioleta. Este fuerte resplandor permite a los astrónomos detectar los agujeros negros.
GN-z11 es una galaxia compacta, unas cien veces más pequeña que la Vía Láctea, pero es probable que el agujero negro esté perjudicando su desarrollo, indican los investigadores. Cuando los agujeros negros consumen demasiado gas, lo empujan como un viento ultrarrápido. Este "viento" podría detener el proceso de formación estelar, matando lentamente a la galaxia, pero también mataría al propio agujero negro, ya que también le cortaría la fuente de "alimento". Una relación en donde ambos pierden.
Esto no se podría haber descubierto sin el super telescopio James Webb. Maiolino afirma que el gigantesco salto adelante que supone el JWST hace que éste sea el momento más emocionante de su carrera. "Es una nueva era: el gigantesco salto en sensibilidad, especialmente en el infrarrojo, es como pasar del telescopio de Galileo a un telescopio moderno de la noche a la mañana", afirma. "Antes de que Webb entrara en funcionamiento, pensaba que quizá el universo no era tan interesante cuando se iba más allá de lo que podíamos ver con el telescopio espacial Hubble. Pero no ha sido así en absoluto: el universo ha sido bastante generoso en lo que nos muestra, y esto es sólo el principio".