El James Webb Telescope (JWST) es actualmente el instrumento espacial más avanzado creado por la humanidad. Desde que comenzó a operar en julio de 2022, su tecnología óptica e infrarroja ha permitido realizar cientos de sesiones de observación. En varias de ellas, el telescopio ha revelado objetos que no estaban dentro del objetivo original de estudio, algunos de los cuales podrían estar vinculados a las primeras etapas de formación de agujeros negros.
A estos se les bautizó como “Little Red Dots” (o Puntitos Rojos), estructuras que aparecieron cuando el universo tenía entre 650 y 1500 millones de años, es decir, durante lo que sería la “infancia” del cosmos.
ANÁLISIS SOBRE AGUJEROS NEGROS
Antes del estudio liderado por el astrónomo —y Ph.D. en Astrofísica por la Universidad de Yale— existían dos grandes líneas de interpretación para explicar estos “puntitos rojos”: una planteaba que se trataba de galaxias extremadamente compactas y llenas de polvo, con una intensa producción de estrellas; la otra apuntaba a la presencia de agujeros negros supermasivos en el centro de pequeños grupos estelares.
Tras examinar cientos de estos objetos con datos obtenidos de supercomputadores en Chile y Alemania, el investigador propuso una visión que reúne ambas ideas.
Según explica, “si examinamos la luz de las estrellas de los pequeños puntos rojos, observamos que se mueven muy rápido, a unos 1500 km por segundo, es decir, al menos cuatro veces más rápido que sus homólogas de la misma época. Estaríamos frente a galaxias muy pero muy pequeñas, muy densas y muy inestables. Serían diez veces más pequeñas (300 años luz de diámetro de media) que las galaxias más pequeñas observadas hasta ahora, pero mucho más masivas”.
MIRADA UNIFICADORA
En estos sistemas ultradensos, donde las estrellas se desplazan a gran velocidad, existe una tensión permanente entre dispersarse o fusionarse.
“En sistemas tan densos de estrellas que se mueven rápidamente, como lo que estamos viendo en los ‘puntitos rojos’, existe una competencia entre su dispersión y su fusión, es decir, es un ambiente muy violento y caótico que sugiere que estamos en una etapa evolutiva previo a un fenómenos distinto”, señala el académico de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la Universidad de Chile.
Ese fenómeno sería la formación in situ de un agujero negro supermasivo en el centro de estos objetos. “Ese fenómenos distinto es la formación in-situ de un agujero negro supermasivo en la zona central de ese ‘punto rojo”, que además, sería un agujero negro ‘sobre masivo’, ya que serían objetos con mucha mayor masa, que los que hay en las galaxias de similar masa. En resumen, la mayor parte de las galaxias puntos rojos observadas no tiene un agujero negro, pero el comportamiento que muestran, en lo relativo a la violenta actividad en sus centros, serían el ambiente perfecto para formar agujeros negros gigantes”, agrega el también investigador Basal-CATA.
PUNTOS ROJOS
Según el análisis, estos “puntitos rojos” podrían albergar —en sus primeras etapas— objetos todavía hipotéticos: algo así como una enorme estrella con un agujero negro en su interior.
La energía del disco de acreción evitaría su colapso inmediato. Con el paso del tiempo, este objeto podría alcanzar entre mil y un millón de masas solares antes de transformarse finalmente en un agujero negro.
En ese proceso, emitiría ondas gravitacionales que podrían ser detectadas por futuras misiones espaciales como LISA. “Entonces se emitirían ondas gravitacionales, que podrían ser detectadas por un interferómetro espacial como el futuro LISA, lo que señalaría el nacimiento de un agujero negro supermasivo», concluye Escala.
EQUIPO
El equipo enfatiza que aún se necesitan más observaciones y mejores simulaciones para profundizar en la estructura interna de estos sistemas y en su evolución.
“Necesitamos más datos para analizar estos sistemas y mejores simulaciones para estudiar su estructura interna y evolución. Estoy convencido que estamos frente a algo completamente diferente a lo que hemos visto y nada de esto podría haber sido obtenido sin el poder de observación del James Webb Telescope”, finaliza.
