Los “pequeños puntos rojos”, una familia de objetos misteriosos descubiertos por el telescopio espacial James Webb en galaxias distantes, podrían ser en realidad jóvenes agujeros negros supermasivos ocultos tras nubes de gas neutro y electrones.
El hallazgo, realizado por un equipo internacional de científicos y publicado este miércoles en la revista Nature, descubre una fase de crecimiento de los agujeros negros en el Universo temprano (los primeros instantes tras el Big Bang) desconocida hasta ahora.
Desde que el Webb observó por primera vez estos objetos distantes menos de dos semanas después de empezar a recopilar radiación infrarroja del espacio, los astrónomos han intentado averiguar qué son estos pequeños puntos rojos (LRDs, por sus siglas en inglés). Podrían ser agujeros negros anormalmente masivos o galaxias jóvenes con una cantidad inesperadamente alta de estrellas, pero su comportamiento no acaba de encajar con ninguna de estas posibilidades.
Para averiguarlo, liderados por Vadim Rusakov, de la Universidad de Manchester (Reino Unido), un equipo de científicos de Dinamarca, Irlanda y Suiza, analizó datos de una docena de galaxias estudiadas individualmente, y los combinaron con información de otras dieciocho para mejorar su comprensión del comportamiento de los pequeños puntos rojos a lo largo del tiempo.
Todos los beneficios, en un solo lugar Descubrí donde te conviene comprar hoy
Tras estudiar la luz emitida por estas galaxias, los autores concluyen que los LRDs son agujeros negros ocultos tras una espesa cortina de gas.
Durante el análisis, descubrieron que la luz del centro de las galaxias era producida por fotones que se dispersan al interactuar con electrones en densas nubes de gas que rodean los agujeros negros en el centro galáctico.
Además, el estudio calcula que estos agujeros negros probablemente son cien veces más pequeños de lo que sugerían estimaciones previas y creen que están envueltos en un ‘capullo’ de gas de alta densidad, que podría ser el origen de la mayor parte de su radiación.
Una etapa temprana
El estudio concluye que estos agujeros negros se encuentran en una etapa temprana de desarrollo y que están enterrados en material denso que bloquea los rayos X y las ondas de radio y transforma su luz en patrones específicos.
La investigación, no obstante, no aclara todas las dudas y algunos detalles, como por qué los rayos X son tan débiles, requieren nuevos estudios. Futuras observaciones podrían explorar si esta ‘fase de capullo’ es común y cómo influye en el crecimiento de los agujeros negros y de las galaxias, apuntan los autores del estudio.
En una News & Views publicada en la misma revista, Rodrigo Nemmen, astrónomo de la Universidad de São Paulo (Brasil) explica que cuando el telescopio James Webb descubrió los LRDs, inicialmente se pensó que eran galaxias en las que la masa total de estrellas era mayor que la de la Vía Láctea pero la idea era casi imposible porque 600 millones de años después del Big Bang los objetos del Universo temprano no tenían masas estelares tan altas.
Además, “según los modelos cosmológicos convencionales, la masa de materia oscura en los LRDs es demasiado pequeña para que sean galaxias de alta masa estelar”, añade.
Para estudiar a los LRDs, el equipo de observó la luz del interior de las galaxias y, según sus cálculos, “las fuentes de luz más brillantes de la muestra tenían una luminosidad equivalente a la de más de 250 mil millones de soles, y todas tenían un tamaño inferior a una décima de pársec, mucho más pequeño que una galaxia. La única explicación plausible era un objeto denso y compacto que convertía la energía potencial gravitatoria del gas que caía en luz; es decir, un agujero negro supermasivo”.
Para Nemmen, aunque la posibilidad de que los LRDs sean agujeros negros supermasivos jóvenes encaja con las teorías estándar de la evolución cósmica, tal y como han dicho los autores, harán falta más estudios “para confirmar estos resultados con una muestra mayor de LRDs, para acotar las estimaciones de la masa de los agujeros negros más pequeños que eventualmente se convierten en LRDs, y para formular una teoría de cómo evolucionan los LRDs”.
“Parece que el Universo tiene sentido del humor. En astronomía, la juventud suele asociarse con el color azul, porque las estrellas jóvenes arden calientes y azules. Pero aquí, los agujeros negros supermasivos más jóvenes son rojos y, si Rusakov y sus colaboradores están en lo cierto, estos pequeños puntos rojos son cuásares en forma de crisálida, esperando desprenderse de sus capullos y emerger como las pequeñas estrellas azules que confundieron tanto a los astrónomos hace más de medio siglo”, concluye el experto.