Hubble encuentra más agujeros negros de lo esperado en el universo temprano

Este nuevo hallazgo podría ayudar a los científicos a comprender cómo se formaron los agujeros negros supermasivos.

Actualmente, los científicos no tienen una imagen completa de cómo se formaron los primeros agujeros negros poco después del Big Bang. Se sabe que aquellos que son supermasivos en el centro de varias galaxias —que pueden tener una masa superior a mil millones de veces la del Sol— surgieron menos de mil millones de años después del inicio de los tiempos.

«Muchos de estos objetos parecen ser más masivos de lo que originalmente creíamos que podían ser en tiempos tan tempranos; o se formaron muy masivos, o crecieron de manera extremadamente rápida», explicó Alice Young, estudiante de doctorado de la Universidad de Estocolmo y coautora de un reciente estudio publicado en Astrophysical Journal Letters.

Los agujeros negros desempeñan un papel fundamental en el ciclo de vida de todas las galaxias, pero hay grandes incertidumbres en nuestra comprensión de cómo evolucionan las galaxias. Para obtener una imagen completa del vínculo entre la evolución de las galaxias y los agujeros negros, los investigadores utilizaron el telescopio espacial Hubble para examinar cuántos agujeros negros existían en una población de galaxias tenues cuando el universo tenía solo un pequeño porcentaje de su edad actual.

Las observaciones iniciales de la región de estudio fueron fotografiadas nuevamente por el Hubble varios años después. Esto permitió al equipo medir las variaciones en el brillo de las galaxias, un indicio clave de la presencia de agujeros negros. De esta manera, los científicos identificaron más agujeros negros de los que se habían encontrado previamente mediante otros métodos.

Agujeros negros supermasivos en el campo ultra profundo del Hubble. Crédito: NASA, ESA, M. Hayes (SU), J. DePasquale (STScI).

Los nuevos resultados sugieren que algunos de estos monstruos primigenios probablemente se formaron por el colapso de estrellas masivas durante los primeros mil millones de años del tiempo cósmico. Este tipo de estrellas solo pudo existir en los primeros movimientos de aguja del reloj de nuestro universo, ya que las estrellas de generaciones posteriores están contaminadas por los restos de estrellas que ya vivieron y murieron. Otras alternativas para la formación de agujeros negros incluyen el colapso de nubes de gas, la fusión de estrellas en cúmulos masivos y la formación de agujeros negros «primordiales», generados por mecanismos especulativos durante los primeros segundos después del Big Bang.

Con esta nueva información sobre la formación de agujeros negros, se pueden construir modelos más precisos de la formación de galaxias.

«El mecanismo de formación de los primeros agujeros negros es una pieza clave del rompecabezas de la evolución galáctica», afirmó Matthew Hayes, del Departamento de Astronomía de la Universidad de Estocolmo y autor principal del estudio. «Junto con los modelos sobre cómo crecen los agujeros negros, ahora es posible realizar cálculos más precisos sobre la evolución galáctica, con un esquema más fundamentado para entender cómo surgieron los agujeros negros a partir del colapso de estrellas masivas».

Los astrónomos también están realizando observaciones con el telescopio espacial Webb de la NASA para buscar agujeros negros galácticos que se formaron poco después del Big Bang, con el objetivo de entender cuán masivos eran y dónde estaban ubicados.

Fuente: SU. Edición: MP.