El telescopio James Webb ha proporcionado la prueba más contundente hasta la fecha sobre la existencia de una estrella de agujero negro en el universo temprano, de acuerdo con una investigación publicada en The Astrophysical Journal liderada por Vasily Kokorev.
Este descubrimiento se obtuvo tras analizar el objeto denominado GLIMPSE-17775, ubicado detrás del cúmulo de galaxias Abell S1063. El hallazgo respalda la teoría que explica cómo algunos núcleos galácticos logran crecer de forma acelerada y aporta nuevas perspectivas sobre la evolución de las primeras galaxias.
La investigación señala que GLIMPSE-17775 presenta, por primera vez, múltiples señales espectrales clave de manera simultánea, entre ellas el conocido “bosque de hierro” y líneas ensanchadas por dispersión electrónica. Estas características solo pueden explicarse por la presencia de un agujero negro en rápido crecimiento, rodeado de un capullo de gas denso y parcialmente ionizado.
Según el artículo de The Astrophysical Journal y datos de la NASA, este hallazgo ofrece evidencias directas que antes no se habían reunido en un único objeto, lo que permite descartar otras interpretaciones y representa un avance significativo en la comprensión de estos fenómenos cósmicos.
El concepto de estrella de agujero negro hace referencia a un objeto ultracompacto que alberga un agujero negro masivo envuelto en una capa densa de gas parcialmente ionizado. Este objeto brilla al captar materia de su entorno y transforma la luz que proviene de las cercanías del agujero negro.
La sensibilidad infrarroja del telescopio James Webb fue clave para detectar esta combinación de señales propias tanto de estrellas como de agujeros negros, según explicó el equipo dirigido por Kokorev en The Astrophysical Journal.
GLIMPSE-17775 y su entorno en el universo temprano
GLIMPSE-17775 fue localizado en una región amplificada por el efecto de lente gravitacional tras el cúmulo de galaxias Abell S1063, con un desplazamiento al rojo de 3,5. Esto significa que se observa como era hace apenas 1.800 millones de años después del Big Bang.
El telescopio James Webb obtuvo un espectro de 30 horas que, gracias a la lente gravitacional, equivale a 80 horas de observación. Esto permitió alcanzar el nivel de detalle espectral más alto conseguido hasta ahora para uno de los llamados “puntos rojos”.
El análisis reveló más de 40 líneas espectrales distintas, con numerosas combinaciones de emisión y absorción que superan lo hallado en objetos similares y respaldan el escenario de una estrella de agujero negro. GLIMPSE-17775 se distingue porque reúne de forma simultánea todos los signos necesarios para confirmar este modelo en una sola fuente, lo que lo convierte en una oportunidad excepcional para evaluar la verdadera naturaleza de estos objetos.
La ubicación privilegiada del objeto, sumada al “efecto lupa” de la lente gravitacional y a datos complementarios del telescopio Hubble, facilitó el estudio detallado de su forma y composición espectral. La intervención de la galaxia anfitriona y la intensidad de las líneas detectadas han permitido descartar otras hipótesis, como la de una galaxia inusualmente masiva o una nube de polvo.
La evidencia que apunta a una estrella de agujero negro
Según la publicación en The Astrophysical Journal, el espectro de GLIMPSE-17775 contiene una amplia variedad de líneas de hidrógeno, oxígeno y helio, con formas y proporciones que solo pueden explicarse por una envoltura extremadamente densa de gas alrededor de un agujero negro en crecimiento. El ensanchamiento de las líneas, atribuido a la dispersión electrónica, presenta perfiles que no se ajustan al comportamiento habitual del movimiento térmico o rotacional.
Un elemento decisivo fue la detección de 16 líneas de hierro —definidas como un “bosque de hierro”— y ciertas líneas de oxígeno, cuya existencia requiere una fuente energética muy intensa, propia de un agujero negro que acumula materia a gran velocidad. También se observaron absorciones y fluorescencia de helio, junto con un “salto de Balmer” inusualmente débil, lo cual fortalece la hipótesis de un capullo de gas parcialmente ionizado envolviendo el agujero negro.
Además, la escasa emisión en rayos X de estos objetos refuerza el modelo de la estrella de agujero negro, ya que el gas denso impediría la salida de este tipo de radiación. El equipo científico, combinando todos estos indicios espectrales, pudo rechazar con mayor certeza alternativas como la de galaxias extremadamente masivas o fuentes de polvo dominante.
Qué significa este hallazgo para la astronomía actual
El descubrimiento de una estrella de agujero negro como GLIMPSE-17775 responde a uno de los enigmas centrales sobre la formación de agujeros negros supermasivos en el universo temprano. Las explicaciones sobre los llamados “puntos rojos” anteriormente se dividían entre distintas teorías, pero hasta ahora ninguna había reunido suficientes pruebas directas en un solo caso.
“Parte de la comunidad científica empieza a coincidir en que estos ‘puntos rojos’ pueden explicarse por el modelo de estrella de agujero negro. Sin embargo, hasta ahora no se habían recogido todas las evidencias en un solo objeto”, afirmó Kokorev, autor principal, en declaraciones recogidas por The Astrophysical Journal.
El artículo destaca que la coincidencia entre los datos observados y los modelos teóricos resulta notable: “Todo encaja, nada está fuera de sitio, y eso mejora aún más el rompecabezas de nuestro universo”, señaló Kokorev. El equipo recuerda, sin embargo, que la naturaleza central de estos objetos sigue en debate.
“Aunque pensamos que es un agujero negro el que alimenta estas fuentes, existen teorías alternativas en discusión, lo cual resulta estimulante”, añadió.
De acuerdo con el estudio, la integración de cinco indicadores espectroscópicos independientes en un solo objeto consolida un marco nuevo para entender la rápida formación de agujeros negros y aporta evidencia sólida y complementaria a favor del llamado escenario del “capullo denso”.
Fuente: Infobae
