Fernando Fernández, Revista Visión CR.
Un agujero negro es un objeto astronómico con una fuerza gravitatoria tan fuerte que nada, ni siquiera la luz, puede escapar de él. La «superficie» de un agujero negro, denominada horizonte de sucesos, define el límite donde la velocidad requerida para evadirlo excede la velocidad de la luz, que es el límite de velocidad en el cosmos. La materia y la radiación son atrapadas y no pueden salir.
Se han estudiado extensivamente dos clases principales de agujeros negros. Los agujeros negros de masa estelar, de tres a docenas de veces la masa del Sol, se extienden por toda nuestra galaxia, la Vía Láctea, mientras que los monstruos supermasivos que pesan entre 100.000 a miles de millones de masas solares se encuentran en los centros de la mayoría de las galaxias grandes, incluida la nuestra.
Pues bien , durante la más tierna infancia del universo, lo que llamamos «amanecer», el espacio distaba mucho de ser un remanso de paz y era más bien un auténtico caldero hirviente, denso y súper caótico.
Y es en esos primeros momentos donde los astrofísicos creen haber encontrado la respuesta a uno de los mayores misterios de la astronomía: el origen de los primeros agujeros negros supermasivos.
Desde que el telescopio espacial James Webb (JWST) abrió su ojo infrarrojo al cosmos, no ha parado de hacer descubrimientos espectaculares. Entre sus hallazgos, la detección de gigantescos agujeros negros, con masas equivalentes a millones de soles, cuando el universo apenas tenía entre 400 y 500 millones de años. Sin embargo, según los modelos cosmológicos tradicionales, estos objetos no habrían tenido tiempo material para crecer tanto. Algo no encajaba.
Sabemos que los agujeros negros suelen formarse tras el colapso de una estrella masiva al final de su vida, y luego crecen lentamente devorando gas, polvo y otras estrellas; es un proceso que lleva miles de millones de años. Pero que existieran agujeros negros supermasivos tan cerca del Big Bang era algo que rompía todos los esquemas conocidos.
En las simulaciones por ordenador que llevó a cabo el equipo de UCLA se confirmó que en estos entornos hiperdensos, las estrellas no solo chocaban, sino que experimentaban un efecto de «fusión descontrolada», por lo que, en lugar de destruirse, muchas de estas estrellas se fusionaban repetidamente tras colisionar a bajas velocidades, creando Estrellas Muy Masivas (VMS, por sus siglas en inglés, Very Massive Stars), (superando con creces la masa de cien soles juntos).
El telescopio espacial más poderoso hasta la fecha apuntará sus ojos al asteroide 2024 YR4.
«Quizás el resultado más extraño de nuestras simulaciones es que las estrellas pueden fusionarse repetidamente dentro del cúmulo hasta formar una estrella gigantesca, con una masa equivalente a la de todo el cúmulo», señaló Williams. «Cuando una estrella de tal magnitud llega al final de su vida, los modelos sugieren que no le queda más remedio que colapsar sobre sí misma y formar un agujero negro masivo».
Estas colisiones de estrellas tan inestables y monstruosas, habrían creado agujeros negros de mas intermedia que representarían las codiciadas «semillas» que, al fusionarse entre sí y devorar materia a un ritmo frenético, darían lugar a los agujeros negros supermasivos que hoy observamos.
En un reportaje publicado por National Geographic se advierte que la teoría de las colisiones estelares no solo explica el germen de los agujeros negros, sino que también aporta luz sobre otro de los grandes enigmas destapados por el James Webb: los misteriosos «Pequeños Puntos Rojos».
Estos objetos, que aparecen como diminutos puntitos rojos en las imágenes de campo profundo del telescopio, han traído de cabeza a la comunidad astronómica.
Se cree que son agujeros negros en rápido crecimiento, pero carecen de las potentes emisiones de rayos X que suelen acompañar a estos objetos cuando devoran materia. De ahí el gran interrogante.
Astrónomos de Penn State y el Instituto Max Planck proponen que los misteriosos «puntitos rojos» son una nueva clase de objetos: estrellas de agujeros negros. Analizando espectros del JWST, encontraron que los objetos son agujeros negros supermasivos envueltos en gas denso, alimentados por acreción.
Joel Leja de Penn State sugiere que estas estrellas de agujeros negros podrían ser la fase inicial de formación de los agujeros negros supermasivos que se ven en las galaxias hoy en día. Como constructores de masa turboalimentados, potencialmente resuelven el misterio de cómo estos agujeros negros crecieron tan rápidamente.
El equipo usó casi 60 horas de tiempo del JWST entre enero y diciembre de 2024 para recopilar espectros de 4,500 galaxias. Las propiedades extremas de un objeto apodado «El Acantilado», cuya luz viajó 11.9 mil millones de años, forzaron esta nueva interpretación.
