Hallan el agujero negro más cercano al Big Bang

Maiolino y sus colegas, que califican sus resultados como «un gran paso adelante», publican su espectacular hallazgo en el último número de 'Nature'.

El mero hecho de que este agujero negro sorprendentemente masivo (tiene varios millones de veces la masa del Sol) exista en un momento tan temprano de la historia del Universo ya supone un importante desafío a la forma en que pensamos que estos oscuros objetos se forman y evolucionan. Los astrónomos, en efecto, creen que los agujeros negros supermasivos que se encuentran en el centro de la mayoría de las galaxias, entre ellas nuestra Vía Láctea, fueron creciendo poco a poco, durante miles de millones de años, hasta alcanzar su tamaño actual . Pero el tamaño de este agujero negro recién descubierto sugiere que podrían formarse de otras formas: podrían 'nacer ya grandes' o quizá podrían engullir materia, y por lo tanto crecer, a un ritmo varias veces mayor de lo que se creía posible.

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Según los modelos actuales, los agujeros negros supermasivos (con millones e incluso miles de millones de veces la masa del Sol) se forman a partir de los restos de estrellas muertas, que tras colapsar dejan agujeros negros de alrededor de unas cien masas solares. Después, y si crecieran de la forma esperada, los agujeros negros tardarían unos mil millones de años en alcanzar el tamaño del que los científicos han observado ahora. Es decir, que el nuevo agujero negro no habría tenido aún el tiempo suficiente de hacerse tan grande. Y sin embargo ahí está, con todo su tamaño y a menos de 400 millones de años luz del Big Bang, menos de la mitad del tiempo que se creía necesario.

«Es demasiado pronto en el Universo para ver un agujero negro de esta masa -afirma Maiolino-, por lo que tenemos que considerar otras formas en que podrían formarse. Y las galaxias muy tempranas eran extremadamente ricas en gas, por lo que habrían sido como una especie de 'buffet libre' para los agujeros negros».

Como todos los de su especie, este joven agujero negro está creciendo a base de devorar material de su galaxia anfitriona. Solo que los científicos han descubierto que lo hace con mucha mayor intensidad que sus 'hermanos' de épocas posteriores.

Esa inusitada voracidad hace que su joven galaxia anfitriona, llamada GN-z11, brille con fuerza en su centro. Los agujeros negros no se pueden observar directamente, pero se pueden detectar gracias al brillo revelador de la materia que van tragando y que, girando a toda velocidad a su alrededor antes de caer en en sus fauces, forma un disco de acreción que se calienta en extremo y empieza a brillar e irradiar energía en el rango ultravioleta. Este fuerte brillo es la forma en que los astrónomos pueden detectar a los invisibles agujeros negros.

GN-z11, unas cien veces más pequeña que la Vía Láctea, es una galaxia compacta, pero Maiolino cree que es probable que el agujero negro esté perjudicando su desarrollo. Cuando los agujeros negros consumen demasiado gas, en efecto, lo impulsan con fuerza, dando lugar a un 'viento' extremadamente rápido. Viento que, según el estudio, podría llegar a detener el proceso de formación de estrellas, matando lentamente a la galaxia. Resulta irónico el hecho de que, al acabar con la galaxia, el agujero negro también se 'matará' a sí mismo, ya que se quedará sin la fuente de alimento que permite su propio desarrollo.

Maiolino considera que el descubrimiento hecho gracias al James Webb es «un gigantesco salto adelante» y a la vez el momento más emocionante de su carrera. «Es una nueva era -dice el científico-. El salto gigante en la sensibilidad, especialmente en el infrarrojo, es como pasar del telescopio de Galileo a uno moderno de la noche a la mañana. Antes de que Webb estuviera en línea, pensaba que tal vez el Universo no fuera tan interesante si 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».

El investigador está convencido de que en los próximos meses y años se encontrarán agujeros negros aún más antiguos. Ahora, y junto a su equipo, Maiolino usará el telescopio para buscar 'semillas' más pequeñas de agujeros negros, lo que podría ayudarles a desentrañar las diferentes formas en que podrían formarse: naciendo ya grandes o, por el contrario, creciendo más rápido de lo que se pensaba.