El Telescopio Espacial James Webb ha detectado un agujero negro supermasivo en el interior de CEERS 1019, una de las primeras galaxias conocidas. Este agujero negro es el más antiguo de su tipo jamás detectado, que data de solo 570 millones de años después del Big Bang.
Este descubrimiento podría arrojar luz sobre una de las incógnitas más intrigantes del universo primitivo: ¿cómo lograron los agujeros negros durante el Amanecer Cósmico alcanzar tamaños tan colosales en tan poco tiempo? Los resultados han sido publicados en una edición especial de The Astrophysical Journal.
La detección
El equipo liderado por la astrofísica Rebecca Larson de la Universidad de Texas se centró en el estudio de CEERS 1019. La galaxia exhibía emisión Lyman-alfa, que es la luz producida durante la formación de estrellas en el universo primitivo. Se cree que esta emisión es el resultado de la ionización de hidrógeno neutro debido a la actividad de formación estelar.
El universo primitivo estaba lleno de una niebla de hidrógeno neutro que obstaculizaba la propagación de la luz. Solo después de la ionización de este hidrógeno, la luz pudo viajar libremente. Esta etapa, denominada Época de Reionización, aún no se comprende del todo.
CEERS 1019, identificada en los datos del Hubble en 2015, fue un objetivo clave para esta investigación debido a su brillo relativo. El telescopio espacial James Webb, con sus poderosas capacidades de infrarrojos, pudo sondearla y devolver una gran cantidad de datos.
Larson se sorprendió al encontrar, además de la luz de la formación estelar, una amplia característica de emisión generalmente asociada con núcleos galácticos activos (AGN). Esto fue inesperado ya que las galaxias en el universo primitivo suelen emitir luz desde un AGN o desde la formación estelar, pero no ambas al mismo tiempo.
Importancia
La existencia de un agujero negro supermasivo hace más de 13.200 millones de años y su crecimiento observado no es tan sorprendente como podría parecer. Se han detectado agujeros negros más grandes en el universo primitivo.
No obstante, CEERS 1019 con nueve millones de veces la masa de nuestro Sol, representa un punto intermedio. La galaxia se encuentra entre las últimas galaxias dominadas por AGN más grandes y la etapa inicial de formación de esas galaxias y sus agujeros negros.
Los investigadores sugieren que el agujero negro supermasivo en CEERS 1019 se formó a partir del colapso de un objeto masivo, posiblemente una de las primeras estrellas gigantes del universo. Por eso, el agujero negro resultante habría tenido una ventaja en su camino hacia convertirse en supermasivo.
Sin embargo, aún requería un impulso adicional, posiblemente a través de la acumulación periódica de un material en un proceso conocido como super-Eddington. Esto implica que el material se arremoline en un disco alrededor del agujero negro y sea absorbido por él, similar al agua que fluye por un desagüe.
Solo el comienzo
Los resultados, obtenidos en solo una hora de observaciones, son prometedores. Se espera que mejores investigaciones revelen galaxias más distantes y débiles, lo que contribuirá a develar el nacimiento y desarrollo del universo.
Larson, por su parte, anticipa que su récord no perdurará por mucho tiempo, ya que encontrar más galaxias de este tipo nos acercará a responder estas fascinantes interrogantes sobre nuestro universo.
