Webb midió un agujero negro de 13 mil millones de años — se formó antes que su propia galaxia

El agujero negro en la galaxia Abell2744-QSO1 tiene una masa de 50 millones de soles. La galaxia que lo alberga contiene el resto. Esa proporción contradice todos los modelos que existen: en cualquier galaxia que los astrónomos puedan estudiar hoy, el agujero negro central representa apenas una fracción mínima de la masa estelar total. Aquí, el agujero negro es dos tercios de todo.

Esa desproporción tiene una explicación específica que cambia por completo cómo los astrónomos entienden la coevolución entre galaxias y agujeros negros. El equipo midió la metalicidad de la galaxia —la concentración de elementos más pesados que el hidrógeno y el helio, producidos por las estrellas durante su vida— y la encontró en menos de medio punto porcentual respecto a la del Sol. Esa lectura casi nula indica que muy pocas estrellas habían nacido y muerto en esta galaxia cuando Webb la observó. El agujero negro ya era enorme en lo que era, básicamente, una galaxia virgen recién formada.

El hallazgo fue posible gracias a una técnica que Webb permite usar por primera vez. Al cartografiar el movimiento y la composición del gas que orbita cerca del agujero negro —un plasma caliente que cae hacia el interior a velocidades medibles—, el equipo liderado por Roberto Maiolino en la Universidad de Cambridge calculó su masa de manera directa, sin depender de estimaciones teóricas. Es la primera medición directa de masa de cualquier agujero negro en los primeros mil millones de años del universo.

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El modelo cosmológico estándar sostiene que las galaxias y sus agujeros negros centrales crecen juntos a lo largo de miles de millones de años, alimentándose mutuamente. Abell2744-QSO1 rompe ese esquema. La galaxia es demasiado primitiva y pequeña en relación con su agujero negro para que ambos hayan evolucionado en paralelo. Algo sembró este agujero negro muy pronto —quizá el colapso directo de una enorme nube de gas primordial, o un agujero negro nacido de la primera generación de estrellas masivas— y la galaxia creció alrededor de él después.

El resultado no es definitivo. Un único objeto a distancia extrema no alcanza para reescribir la teoría de formación galáctica. El equipo de Cambridge señala que la medición depende de supuestos sobre la geometría del disco de gas que rodea al agujero negro, y que las observaciones de Webb no pueden resolver completamente las escalas más cercanas al horizonte de sucesos. Se necesitan objetos adicionales a distancias similares para confirmar el resultado.

Esos objetos ya están llegando. Los programas de Webb enfocados en regiones de alta densidad galáctica como el cúmulo Abell2744 proporcionarán la muestra necesaria. El equipo de Maiolino ya analiza candidatos adicionales en el mismo campo. El primer censo directo de masas de agujeros negros en los primeros mil millones de años del Big Bang está en marcha.

Etiquetas: astronomía

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