El James Webb detecta el agujero negro supermasivo activo más distante

Según explican los investigadores en una edición especial de 'The Astrophysical Journal Letters', el agujero negro de CEERS 1019 es notable por su ligereza en comparación con otros agujeros negros del universo primitivo, gigantes que suelen contener más de mil millones de veces la masa del sol y son más fáciles de detectar porque son mucho más brillantes. En cambio, el agujero negro dentro de CEERS 1019 se parece más a Sagitario A*, el que existe en el centro de nuestra galaxia, la Vía Láctea, que tiene 4,6 millones de veces la masa del sol.

«Mirar este objeto distante con este telescopio es muy parecido a mirar datos de agujeros negros que existen en galaxias cercanas a la nuestra», dice Rebecca Larson, de la Universidad de Texas en Austin y responsable del estudio.

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Aunque más pequeño, es difícil explicar cómo este agujero negro se formó tan poco tiempo después de que comenzara el universo. Los investigadores saben desde hace mucho tiempo que los agujeros negros más pequeños deben haber existido antes en el universo, pero no fue hasta que el James Webb comenzó a observarlo que pudieron hacer detecciones definitivas.

El equipo descubrió que esta galaxia está ingiriendo tanto gas como puede mientras produce nuevas estrellas. Recurrieron a las imágenes para explorar por qué podría ser eso. Visualmente, CEERS 1019 aparece como tres grupos brillantes, no como un solo disco circular.

«No estamos acostumbrados a ver tanta estructura en las imágenes a estas distancias», señala Jeyhan Kartaltepe, del Instituto de Tecnología de Rochester en Nueva York. «Una fusión de galaxias podría ser en parte responsable de impulsar la actividad en el agujero negro de esta galaxia, y eso también podría conducir a una mayor formación de estrellas», añade.

«Hasta ahora, la investigación sobre objetos en el universo primitivo era en gran parte teórica», dijo Finkelstein. «Con Webb, no solo podemos ver agujeros negros y galaxias a distancias extremas, ahora podemos comenzar a medirlos con precisión. Ese es el tremendo poder de este telescopio».

Además del agujero negro en CEERS 1019, el Webb identificó otros dos más. El primero, dentro de la galaxia CEERS 2782, existió cuando el universo tenía 1.100 millones de años. El segundo, en la galaxia CEERS 746, existió un poco antes, mil millones de años después del Big Bang. Su brillante disco de acreción, un anillo compuesto de gas y polvo que rodea el agujero negro supermasivo, todavía está parcialmente nublado por el polvo. Al igual que el de CEERS 1019, estos dos agujeros negros también son «pesos ligeros», al menos en comparación con los agujeros negros supermasivos conocidos anteriormente a estas distancias. Tienen alrededor de 10 millones de veces la masa del sol.

«Los investigadores saben desde hace mucho tiempo que debe haber agujeros negros de menor masa en el universo primitivo. Webb es el primer observatorio que puede capturarlos tan claramente», dice Kocevski. «Ahora pensamos que los agujeros negros de menor masa podrían estar por todas partes, esperando ser descubiertos».

Antes de JWST, los tres agujeros negros eran demasiado débiles para ser detectados. «Con otros telescopios, estos objetivos parecen galaxias ordinarias en formación de estrellas, no agujeros negros supermasivos activos», agrega Finkelstein.

Los investigadores también identificaron once galaxias que existieron entre 470 y 675 millones de años después del Big Bang, algo que no se esperaba siquiera con el poder del Webb. «Estos datos son absolutamente increíbles», aseguran.

En el futuro, es posible que los datos de James Webb también se puedan usar para explicar cómo se formaron los primeros agujeros negros en los primeros cientos de millones de años de la historia del universo.