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(noticias nanowerk) Los investigadores descubrieron el agujero negro más antiguo jamás observado, que se remonta a los albores del universo, y descubrieron que está «comiéndose» a su galaxia madre hasta la muerte.
El equipo internacional, liderado por la Universidad de Cambridge, utilizó el Telescopio Espacial James Webb (JWST) de NASA/ESA/CSA para descubrir el agujero negro, que se formó 400 millones de años después del Big Bang, hace más de 13 mil millones de años.
Los resultados, que, según el autor principal, el profesor Roberto Maiolino, representan «un gran paso adelante», se informan en la revista. Naturaleza (“Un pequeño y poderoso agujero negro en el universo temprano”).
El hecho de que este agujero negro sorprendentemente masivo (unos pocos millones de veces la masa de nuestro Sol) existiera tan temprano en el universo desafía nuestras suposiciones sobre cómo se forman y crecen los agujeros negros. Los astrónomos creen que los agujeros negros supermasivos en el centro de galaxias como la Vía Láctea han crecido hasta 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 una manera diferente: podrían “nacer grandes” o comer materia a un ritmo cinco veces más rápido de lo que se pensaba anteriormente.
Según los modelos estándar, los agujeros negros supermasivos se forman a partir de restos de estrellas muertas, que pueden colapsar para formar un agujero negro con unas 100 veces la masa del Sol. Si creciera como se esperaba, este agujero negro recién descubierto tardaría unos mil millones de años en alcanzar el tamaño observado. Sin embargo, el universo tenía menos de mil millones de años cuando se descubrió este agujero negro.
«Aún es muy temprano en el universo para ver un agujero negro tan masivo, por lo que necesitamos pensar en otras formas en que podría formarse», dijo Maiolino del Laboratorio Cavendish en Cambridge y el Instituto Kavli de Cosmología. «Las galaxias muy tempranas eran extremadamente ricas en gas, por lo que habrían sido como un buffet para los agujeros negros».
Como todos los agujeros negros, este joven agujero negro está devorando material de su galaxia madre para impulsar su crecimiento. Sin embargo, se descubrió que este antiguo agujero negro devoraba materia a un ritmo mucho mayor que sus hermanos de épocas posteriores.
La joven galaxia madre, llamada GN-z11, irradia desde un agujero negro tan energético en su centro. Los agujeros negros no se pueden observar directamente, pero se detectan mediante el brillo revelador de un disco de acreción giratorio que se forma cerca de los bordes de un agujero negro. El gas en el disco de acreción se calienta extremadamente y comienza a brillar e irradiar energía en el rango ultravioleta. Este poderoso resplandor permite a los astrónomos detectar agujeros negros.
GN-z11 es una galaxia compacta, unas 100 veces más pequeña que la Vía Láctea, pero es probable que el agujero negro esté afectando su evolución. Cuando los agujeros negros consumen demasiado gas, lo expulsan como un viento ultrarrápido. Este «viento» podría detener el proceso de formación de estrellas y matar lentamente a la galaxia, pero también matará al agujero negro en sí, ya que también cortaría la «fuente de alimento» del agujero negro.
Maiolino dice que el gran salto adelante que ha permitido JWST hace que este sea el momento más emocionante de su carrera. «Es una nueva era: el enorme salto en la sensibilidad, especialmente en el infrarrojo, es como una actualización de la noche a la mañana del telescopio de Galileo a un telescopio moderno», afirmó. “Antes de que Webb estuviera en línea, pensé que tal vez el universo no era tan interesante más allá de lo que podíamos ver con el Telescopio Espacial Hubble. Pero no fue así en absoluto: el universo ha sido bastante generoso en lo que nos muestra, y esto es sólo el comienzo”.
Maiolino dice que la sensibilidad del JWST significa que en los próximos meses y años se podrán encontrar agujeros negros aún más antiguos. Maiolino y su equipo esperan utilizar futuras observaciones del JWST para intentar encontrar “semillas” de agujeros negros más pequeñas que podrían ayudarles a descifrar las diferentes formas en que se forman los agujeros negros: si son grandes para empezar o si crecen rápidamente.
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