Webb revela la imagen más nítida del borde de un agujero negro y resuelve un misterio galáctico

El telescopio espacial James Webb ha alcanzado un nuevo hito científico al capturar la vista más detallada jamás obtenida de los alrededores de un agujero negro.

Esta imagen del Hubble muestra la galaxia Circinus. Un primer plano de su núcleo, capturado por el Webb (recuadro), revela la cara interna del agujero del disco de gas en forma de dónut brillando en luz infrarroja. El anillo exterior aparece representado por manchas oscuras. Crédito: NASA, ESA, CSA, Enrique López-Rodríguez (U. Carolina del Sur), Deepashri Thatte (STScI); Procesamiento: Alyssa Pagan (STScI). Agradecimientos: NSF's NOIRLab, CTIO.

Este avance, centrado en la galaxia Circinus —a 13 millones de años luz de distancia—, no solo ofrece una imagen espectacular, sino que ha logrado resolver un misterio de tres décadas, revirtiendo una creencia largamente aceptada sobre los objetos más extremos del universo.

Históricamente, los astrónomos creían que la mayor fuente de luz infrarroja en las cercanías de un agujero negro provenía de las eyecciones o flujos de materia expulsados hacia afuera. No obstante, las nuevas observaciones del Webb sugieren lo contrario: la mayor parte del material caliente y polvoriento está, en realidad, cayendo hacia el interior para alimentar al gigante cósmico.

El fin de un enigma de 30 años

Los agujeros negros supermasivos se mantienen activos consumiendo el gas y polvo que los rodea, el cual se acumula en un anillo llamado toroide. A medida que el material se acerca al borde del agujero negro, forma un disco de acreción que se calienta por la fricción hasta brillar intensamente.

Sin embargo, observar este fenómeno ha sido un reto histórico: para la astronomía basada en tierra, por ejemplo, resultaba imposible distinguir con claridad qué ocurría en el centro de la galaxia Circinus debido al resplandor de las estrellas cercanas y la densidad del polvo.

Este concepto artístico representa el motor central de la galaxia Circinus, visualizando el agujero negro supermasivo alimentado por un denso toroide de polvo que brilla en luz infrarroja. Crédito: NASA, ESA, CSA, Ralf Crawford (STScI).

«Desde los años 90, no había sido posible explicar el exceso de emisiones infrarrojas que provienen del polvo caliente en los núcleos de galaxias activas», señaló Enrique López-Rodríguez, autor principal del estudio publicado en la revista Nature.

Ahora, los datos del Webb han resuelto el misterio: aproximadamente el 87 % de las emisiones infrarrojas provienen de las áreas más cercanas al agujero negro (el borde del sistema de acreción), mientras que menos del 1 % se debe a los flujos de salida. Esto confirma que el agujero negro está «comiendo» mucho más de lo que expulsa.

Una hazaña tecnológica

Para lograr esta nitidez récord, el Webb utilizó una herramienta innovadora: el Interferómetro de Máscara de Apertura en su instrumento NIRISS. Esta técnica permite que el telescopio actúe como un conjunto de espejos más pequeños trabajando al unísono, creando patrones de interferencia que revelan detalles imposibles de ver de otra forma.

«Mediante el uso de un modo de imagen avanzado, podemos duplicar efectivamente la resolución del telescopio», explicó Joel Sánchez-Bermúdez, coautor del estudio e investigador de la UNAM. «Es como si estuviéramos observando esta región con un telescopio espacial de 13 metros de diámetro en lugar de los 6.5 metros originales del Webb».

Un nuevo catálogo galáctico

Este descubrimiento es solo el primer paso. El equipo de astrónomos planea utilizar esta técnica para estudiar una muestra más amplia de agujeros negros y determinar si el comportamiento observado en Circinus es una regla general en el universo.

El Webb, una colaboración internacional entre la NASA, la ESA y la CSA, continúa redefiniendo nuestra comprensión del cosmos, demostrando que incluso los misterios más antiguos pueden resolverse cuando miramos con la nitidez adecuada.

Fuente: NASA. Edición: MP.