19 Nov Hallan un agujero negro supermasivo en una galaxia temprana
El Telescopio Espacial James Webb ha detectado la presencia de un agujero negro supermasivo en crecimiento activo dentro de una galaxia, denominada CANUCS-LRD-z8.6, a apenas 570 millones de años del Big Bang.
CANUCS-LRD-z8.6 forma parte de una clase de galaxias pequeñas y muy lejanas que han desconcertado a la comunidad científica y representa una pieza clave al desafiar las teorías actuales sobre la formación de galaxias y agujeros negros supermasivos en el Universo primitivo.
El hallazgo conecta los primeros agujeros negros supermasivos con los cuásares luminosos que observamos en la actualidad.
«Little Red Dots» (LRDs)
Durante sus primeros tres años de operaciones, los estudios del Webb sobre el Universo temprano han revelado un número creciente de objetos pequeños, extremadamente distantes y notablemente rojos.
Estos objetos, llamados «Little Red Dots (LRDs)» siguen siendo un misterio fascinante pese a su abundancia inesperada. El descubrimiento en CANUCS-LRD-z8.6, posible gracias a las capacidades excepcionales del Webb, ha sido fundamental en la búsqueda de respuestas.
El espectrógrafo de infrarrojo cercano de Webb (NIRSpec) permitió observar la tenue luz de esta galaxia distante y detectar rasgos espectrales que apuntan de forma clara a la presencia de un agujero negro supermasivo en fase de acreción.
Evidencias espectroscópicas
El análisis del espectro mostró gas altamente ionizado por radiación energética y en rotación rápida alrededor de una fuente central. Estas características son propias de un agujero negro supermasivo en proceso de acreción.
Los datos espectrales permitieron estimar su masa, revelando que es inusualmente grande para una época tan temprana, y mostraron que CANUCS-LRD-z8.6 es una galaxia compacta y aún pobre en elementos pesados.
La presencia de un agujero negro supermasivo tan masivo en un entorno tan joven la convierte en un objeto especialmente valioso para futuros estudios.
Roberta Tripodi, autora principal del estudio, destaca la relevancia del hallazgo: «Hemos observado una galaxia de menos de 600 millones de años tras el Big Bang que no solo alberga un agujero negro supermasivo, sino que además este está creciendo a un ritmo inesperadamente rápido. Este comportamiento desafía nuestra comprensión sobre cómo se formaron los agujeros negros supermasivos y las galaxias en el Universo temprano».
Crecimiento acelerado
La espectroscopía del Webb permitió medir la energía emitida a distintas longitudes de onda y caracterizar así las propiedades físicas de la galaxia. Esto permitió determinar la masa estelar y compararla con la masa del agujero negro supermasivo.
El Dr. Nicholas Martis destacó que el agujero negro supermasivo estaba sobredimensionado respecto a la masa de las estrellas, lo que sugiere que estos objetos pudieron crecer más rápido que sus galaxias anfitrionas en el Universo temprano.
Hasta ahora, se sabía que la masa de un agujero negro supermasivo está estrechamente relacionada con la de su galaxia.
Sin embargo, en CANUCS-LRD-z8.6 esta relación se rompe: la galaxia es la más masiva conocida en un periodo tan temprano, pero su agujero negro supermasivo es incluso más masivo de lo esperado.
Esto indica que los agujeros negros supermasivos pudieron crecer aceleradamente desde las primeras etapas cósmicas, incluso en galaxias relativamente pequeñas.
Implicaciones y futuras observaciones
La profesora Maruša Bradač subrayó que este descubrimiento constituye un avance decisivo para comprender el origen de los primeros agujeros negros supermasivos del Universo.
El crecimiento rápido observado abre nuevas preguntas sobre los mecanismos que permitieron su aparición tan temprana tras el Big Bang.
El equipo ya prepara nuevas observaciones con ALMA y con Webb para estudiar el gas frío y el polvo de la galaxia y profundizar en las propiedades de su agujero negro supermasivo.
La investigación sobre este LRD promete aportar respuestas esenciales sobre la evolución conjunta de galaxias y agujeros negros supermasivos durante el primer mil millón de años de historia cósmica.
Mientras el JWST continúa explorando el Universo primitivo, es previsible que surjan nuevos hallazgos que aporten una visión cada vez más detallada de cómo crecieron y evolucionaron los primeros agujeros negros supermasivos, preludio de los cuásares que iluminan el Universo actual.
Fuente: Webb witnesses a feasting supermassive black hole in the early Universe
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