Descubren el agujero negro más antiguo y distante jamás confirmado en el universo

El hallazgo fue posible gracias a observaciones del Telescopio Espacial James Webb (JWST), que proporcionó los datos espectroscópicos clave para confirmar la naturaleza del objeto. A diferencia de otros candidatos, este agujero negro muestra la firma espectroscópica inconfundible del gas en rápido movimiento, lo que permite confirmar su identidad de forma inequívoca.

CAPERS-LRD-z9 forma parte de una clase recientemente identificada de galaxias llamadas “Pequeños Puntos Rojos”, caracterizadas por su brillo compacto, su intenso color rojo y su aparición exclusiva en los primeros 1.500 millones de años del cosmos. Los investigadores creen que los agujeros negros supermasivos están detrás de este brillo inesperado.

La detección espectroscópica, clave en este descubrimiento, consiste en descomponer la luz de la galaxia en sus múltiples longitudes de onda y buscar desplazamientos específicos asociados al gas acelerado por el agujero negro. Según Anthony Taylor, líder del equipo, no hay otros fenómenos conocidos capaces de producir exactamente esta firma espectral.

El estudio, publicado en el Astrophysical Journal, representa un avance tecnológico y científico notable. Hasta ahora, aunque se habían detectado candidatos aún más distantes, ninguno contaba con la confirmación espectroscópica definitiva que ahora ha conseguido CAPERS-LRD-z9.

El agujero negro descubierto es particularmente colosal: su masa se estima en 300 millones de veces la de nuestro Sol, lo que equivale a la mitad de toda la masa estelar de su galaxia. Este tamaño desafía las teorías actuales sobre el crecimiento de agujeros negros en el universo primitivo.

Encontrar un objeto tan masivo en una época tan temprana implica que los agujeros negros supermasivos pudieron formarse y crecer mucho más rápido de lo que predicen los modelos actuales, o bien que ya nacieron con una masa considerable. Este hallazgo reaviva el debate sobre los mecanismos de formación y evolución de estos cuerpos extremos.

Los astrónomos también exploran el origen del color rojo intenso de los Pequeños Puntos Rojos. Una de las hipótesis es que una densa nube de gas rodea el agujero negro y desvía la luz hacia longitudes de onda más rojas. Al comparar este objeto con otros similares, los investigadores encuentran similitudes notables en su espectro y morfología.

El programa CAPERS, responsable de la observación, está dedicado a estudiar las galaxias más distantes y jóvenes del universo. Mark Dickinson, coautor del artículo, subraya que la espectroscopía del JWST ha sido crucial para confirmar distancias y entender la naturaleza física de estos objetos excepcionales.

La galaxia CAPERS-LRD-z9, inicialmente detectada como una simple mancha brillante en las imágenes del JWST, es ahora una pieza central para entender la estructura y evolución del universo temprano. Su estudio puede ofrecer pistas clave sobre el papel de los agujeros negros en la formación de las primeras galaxias.

Los autores planean obtener observaciones adicionales de mayor resolución y profundizar en la comparación con otras galaxias primitivas. Así esperan dilucidar si este tipo de objetos son excepcionales o representativos de una población más amplia de agujeros negros supermasivos en el universo temprano.

El descubrimiento de este agujero negro y su galaxia asociada no solo amplía los límites del conocimiento astronómico, sino que también plantea nuevos interrogantes sobre la física de los objetos más extremos del cosmos y el ritmo acelerado con el que se desarrolló el universo en sus albores.

Fuente: The Astrophysical Journal Letters