Desde que el Telescopio Espacial James Webb (JWST) entró en funcionamiento, los puntos rojos en sus imágenes han desconcertado a investigadores de todo el mundo. Ahora, investigadores de la Universidad de Copenhague han explicado estos enigmáticos hallazgos, revelando las fuerzas más violentas del universo ocultas en una cápsula de gas ionizado. El descubrimiento se publica en Nature.
Desde diciembre de 2021, cuando el supertelescopio James Webb vio su primera luz a unos 1,5 millones de kilómetros de la Tierra, investigadores de todo el mundo se han preguntado por los inexplicables puntos rojos entre estrellas y galaxias en las imágenes tomadas por el telescopio.
Los llamados «pequeños puntos rojos» se observaron cuando el universo tenía «solo» varios cientos de millones de años, y mil millones de años después, parecen desaparecer de nuevo. Entonces, ¿qué eran?
Algunos científicos argumentaron que eran galaxias masivas, lo suficientemente potentes como para que el Telescopio Espacial James Webb las detectara 13 mil millones de años después. Pero esa teoría no encajaba bien con el tiempo que tardaron estas galaxias en evolucionar tras el Big Bang; surgieron más tarde.
Sin embargo, tras dos años de análisis continuo de imágenes con los puntos rojos, investigadores del Centro del Amanecer Cósmico del Instituto Niels Bohr han encontrado la explicación en el fenómeno más poderoso de nuestro universo: los agujeros negros. Así, los puntos rojos han proporcionado a los investigadores una idea de cómo se formaron los primeros agujeros negros del universo.
«Los pequeños puntos rojos son agujeros negros jóvenes, cien veces menos masivos de lo que se creía, envueltos en una cápsula de gas que consumen para crecer. Este proceso genera un calor enorme que se refleja a través de la cápsula. Esta radiación a través de la cápsula es lo que les da su color rojo único», afirma el profesor Darach Watson, uno de los principales investigadores del estudio.
«Son mucho menos masivos de lo que se creía, por lo que no necesitamos recurrir a nuevos tipos de eventos para explicarlos».
El descubrimiento ha llevado a los investigadores del Centro del Amanecer Cósmico a la portada de Nature.
Los agujeros negros son «comedores desordenados»
Actualmente se conocen cientos de pequeños puntos rojos, que ahora sabemos que son agujeros negros jóvenes. Aunque se encuentran entre los agujeros negros más pequeños jamás descubiertos, pesan hasta 10 millones de veces más que el Sol y tienen diámetros de diez millones de kilómetros.
Los agujeros negros se tragan todo lo que encuentran a su alrededor y crecen mientras devoran. Pero debido a que el horizonte de sucesos de los agujeros negros no es muy grande, el gas que cae se calienta a temperaturas tan altas que brilla intensamente y libera más energía que cualquier otro proceso conocido. Esta intensa radiación hace que gran parte de la materia que el agujero consume sea expulsada.
«Cuando el gas cae hacia un agujero negro, desciende en espiral formando una especie de disco o embudo hacia la superficie. Se desplaza tan rápido y se comprime tan densamente que genera temperaturas de millones de grados y brilla intensamente. Pero solo una pequeña cantidad de gas es absorbida por el agujero negro. La mayor parte es expulsada desde los polos a medida que el agujero negro gira. Por eso los llamamos ‘devoradores desordenados'», explica Watson.
Explicación de los agujeros negros de rápido crecimiento
En el centro de nuestra galaxia, la Vía Láctea, hay un agujero negro supermasivo con cuatro millones de veces la masa del Sol, y lo mismo ocurre con todas las demás galaxias. Pero los agujeros negros y su papel en el universo siguen siendo un misterio.
El nuevo descubrimiento arroja nueva luz sobre el desarrollo temprano de los agujeros negros y proporciona parte de la respuesta a cómo, tan solo 700 millones de años después del Big Bang, ya podría haber agujeros negros supermasivos con masas hasta mil millones de veces superiores a la del Sol.
«Hemos captado los agujeros negros jóvenes en pleno crecimiento acelerado, en una etapa que no habíamos observado antes. La densa capa de gas que los rodea les proporciona el combustible que necesitan para crecer muy rápidamente», afirma Watson.
Con información de Nature
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