El agujero negro de la galaxia GN-z11 tiene 6 millones de veces la masa del Sol y nació 400 millones de años después del Big Bang

Un agujero negro que data de hace más 13 mil millones de años ha sido descubierto dentro de la galaxia GN-z11. El informe publicado en Nature se ha referido al objeto como el más antiguo de su tipo conocido hasta ahora.

Con ayuda de los instrumentos a bordo del Telescopio Espacial James Webb (JWST), los investigadores analizaron la información infrarroja de la galaxia GN-z11 ubicada en la constelación de la Osa Mayor. Durante algunos años, el cúmulo de estrellas fue el más antiguo conocido, con una distancia de 13,400 millones de años luz de la Tierra. La información de la estructura cósmica provenía de una época donde el universo tenía solo 400 millones de años de vida.

Los trabajos de investigación en torno a GN-z11 continuaron. El JWST encontró características espectrales que, en su conjunto, revelan un agujero negro con un disco de acreción superluminoso. La confirmación del gas caliente alimentando al horizonte de eventos explica el inusual brillo de su galaxia madre.

Las observaciones sobre el objeto son indirectas, pero existen datos suficientes como para estimar su masa. El artículo señala que su tamaño probablemente sea de log (M BH /M ⊙ ) = 6.2 ± 0.3. Es decir, tiene una masa de 6 millones de veces la del Sol, con un margen de error de 0.3. El cálculo matemático lo cataloga como un agujero negro supermasivo en la infancia del universo.

Agujeros negros supermasivos primitivos

Los astrónomos creen que los agujeros negros supermasivos no deberían ser tan comunes en el universo primitivo. Según las suposiciones actuales, para que un objeto como el de GN-z11 surja, deben pasar aproximadamente mil millones de años. El reciente hallazgo solo ha generado más preguntas al equipo investigador.

Hay algunas propuestas para explicar este y otros agujeros negros supermasivos antiguos. GN-z11 probablemente nació de ese tamaño o se alimenta de materia hasta cinco veces más rápido de lo que se creía posible. Lo anterior no implica la transformación radical de la teoría sobre el nacimiento de los agujeros negros. Como afirma Roberto Maiolino, autor principal del estudio, “es muy temprano para ver uno de esa masa, por lo que tenemos que considerar otras formas en que podrían formarse”. Su suposición favorita es que la galaxia fue extremadamente rica en gas, lo que representa un bufé para el objeto compacto.

Otra teoría novedosa sobre el origen temprano de estos objetos llegó con el análisis de la galaxia UHZ1, a 13,200 millones de años luz. Su agujero negro tiene una masa de 10 millones de veces la del Sol. Este no se habría formado por la muerte de una estrella de ese tamaño o la unión de uno o varios objetos infinitamente densos. En su lugar, surgió por la cantidad de materia acumulada durante los primeros momentos del Big Bang. Las estructuras de polvo y gas primigenio colapsaron sobre sí mismas, se saltaron la etapa de ser estrellas, y se volvieron directamente agujeros negros titánicos.

Una nueva era en la observación espacial

Desde que el JWST inició operaciones, la frecuencia de descubrimientos en el universo primitivo aumentó. Para la comunidad astronómica, no es sorpresa la oleada de artículos sobre agujeros negros situados a pocos años del Big Bang. Actualmente, la naturaleza del cosmos en sus primeros años de vida es estudiada por el programa internacional Cosmic Evolution Early Release Science o ‘CEERS’. Todas las galaxias y agujeros negros con esas siglas son obras del plan basado en las observaciones del James Webb.

“Es una nueva era: el salto gigante en la sensibilidad, especialmente en el infrarrojo, es como pasar del telescopio de Galileo a un telescopio moderno de la noche a la mañana. Antes de que Webb estuviera en línea, pensaba que tal vez el universo no fuera tan interesante si se iba más allá de lo que podíamos ver con el Telescopio Espacial Hubble. Pero no ha sido así en absoluto: el universo ha sido bastante generoso en lo que nos muestra, y esto es solo el comienzo”, externó Maiolino en un comunicado oficial de la Universidad de Cambridge, Reino Unido.

Fuente: es.wired.com