El monstruoso estirón de un joven agujero negro

Un objeto supermasivo detectado en el Universo temprano pone a prueba las teorías de la evolución cósmica.

Representación artística de un quásar con un agujero negro supermasivo en el centro, en el Universo distante. Crédito: Zhaoyu Li/SHAO.

Un agujero negro que sufrió un colosal crecimiento durante los primeros mil millones de años del Universo es, de lejos, el más grande detectado hasta el momento en una fecha tan temprana del cosmos, han anunciado los investigadores. El objeto, descubierto por astrónomos en 2013, es 12 mil millones de veces más masivo que el Sol, y seis veces mayor que sus contemporáneos conocidos más grandes. Su existencia constituye un reto para las teorías de la evolución de los agujeros negros, estrellas y galaxias, afirman los astrónomos.

La luz de este agujero negro tardó 12,9 mil millones de años en alcanzar la Tierra, de modo que los astrónomos lo ven tal como era 900 millones de años tras el Big Bang. Esto es en realidad “muy poco tiempo” para que un agujero negro haya podido crecer tanto, afirma el astrónomo Xue-Bing Wu de la Universidad de Peking en Beijing, quien dirigió la colaboración internacional que describe el descubrimiento en  Nature.

Para su edad, el agujero negro “es realmente mucho más masivo que ningún otro objeto detectado hasta la fecha”, explica Christian Veillet, director del Observatorio del Gran Telescopio Binocular en Tucson, Arizona.

Espiral gravitatoria

Wu y sus colegas detectaron el agujero negro usando el Telescopio de Lijiang en Yunnan, China. El objeto apareció como un punto brillante y rojo. El brillo y espectro de su luz revelan que se trata de un quásar ancestral: un gran agujero negro que ocupa el centro de una galaxia y provoca el sobrecalentamiento del gas estelar, el cual brilla con más intensidad que cualquier otra estrella, ya que cae en la espiral gravitatoria del agujero.

El equipo analizó el espectro del quásar con más detenimiento — una tarea que eventualmente requirió el uso de cuatro telescopios de todo el mundo más potentes — para estimar la velocidad del gas engullido. Ésta reveló la fuerza de la gravedad del objeto, y por lo tanto su insólita enorme masa.

Se cree que los agujeros negros supermasivos se encuentran ocultos en el centro de la mayoría de galaxias, y que algunos de ellos poseen una masa equivalente a 40 mil millones de veces la masa del Sol. Pero alcanzar estos tamaños implica haber engullido materia interestelar y haberse fusionado con otros grandes agujeros negros, y esto requiere tiempo. Hasta ahora, el agujero negro más masivo conocido tenía una edad inferior a mil millones de años, con una masa equivalente a unos dos mil millones de masas solares.

Una posible explicación, comenta Chris Willott, astrónomo del Centro de Datos Astronómicos de Canadá en Victoria, es que algunos agujeros negros podrían nacer no como consecuencia del colapso gravitatorio de una estrella concreta, sino por el colapso directo de una enorme nube de gas. “Todavía tenemos muchas dudas sobre la formación de los agujeros negros y su crecimiento en el Universo temprano,” afirma, “de modo que no poseemos un modelo imperante que resuelva los problemas que plantea esta observación.” El equipo de Wu ha planeado ahora realizar observaciones de seguimiento, que incluyen el uso del Telescopio Espacial Hubble.

Fuente: Nature