Un equipo internacional de astrónomos ha descubierto LID-568, un agujero negro supermasivo que se alimenta de materia a un ritmo extremo, concretamente 40 veces superior al límite teórico, conocido como límite de Eddington. Los investigadores lo sitúan en el universo primitivo, a tan solo 1.500 millones de años del Big Bang.
"Este agujero negro se está dando un festín", dice la astrónoma Julia Scharwächter, del Observatorio Gemini y del Laboratorio Nacional de Investigación para la Astronomía Óptica-Infrarroja (NOIRLab) de la NSF.
"Este caso extremo demuestra que un mecanismo de alimentación rápida por encima del límite de Eddington es una de las posibles explicaciones de por qué vemos estos agujeros negros tan pesados tan temprano en el universo", dice en declaraciones recogidas por la agencia Efe.
El límite de Eddington es una consecuencia natural del proceso de alimentación de los agujeros negros, indican desde el portal Science Alert. "Cuando un agujero negro acumula activamente grandes cantidades de material, este no cae directamente en el pozo gravitacional, sino que primero se arremolina como el agua en un desagüe, y solo el material del borde interior del disco cruza el horizonte hacia el agujero negro".
Los agujeros negros supermasivos son concentraciones de materia con una fuerza gravitatoria tan intensa que ni la luz puede escapar. Suelen encontrarse en el centro de las galaxias, en cuya formación y evolución desempeñan un papel clave.
El telescopio James Webb, pieza clave
El hallazgo, descrito este lunes (4.11.2024) en la revista Nature Astronomy, ha sido posible gracias a las extraordinarias capacidades de observación infrarroja del telescopio James Webb. En concreto, los investigadores usaron el espectrógrafo de campo integral del instrumento NIRSpec del James Webb, que permite obtener una visión completa de su objetivo y de la región circundante, lo que condujo al inesperado descubrimiento de potentes flujos de gas alrededor del agujero negro central.
La velocidad y el tamaño de estos flujos llevaron al equipo a inferir que una fracción sustancial del crecimiento de la masa de LID-568 podría haberse producido en un único episodio de rápida creación.
"El hallazgo hubiera sido imposible sin este instrumento del James Webb. Gracias a él podremos mejorar nuestra comprensión de los agujeros negros y abrir interesantes vías de investigación", señala Hyewon Suh, investigadora del Observatorio Gemini y del NOIRLab de la NSF.
La lejanía de LID-568 es sorprendente. Aunque el objeto es débil desde nuestra posición en el universo, señalan desde el portal Science Alert, su distancia significa que debe ser increíblemente brillante por sí mismo.
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| Aunque de corta duración, el «festín» de este agujero negro podría ayudar a los astrónomos a explicar cómo los agujeros negros supermasivos crecieron tan rápidamente en el Universo primitivo. Imagen: S. Dagnello (NRAO/AUI/NSF)/ESO |
Entender el universo primitivo
Los resultados aportan nuevos conocimientos sobre la formación de agujeros negros supermasivos a partir de "semillas" de agujeros negros más pequeños, que, según las teorías actuales, surgen de la muerte de las primeras estrellas del universo (semillas ligeras) o del colapso directo de nubes de gas (semillas pesadas).
"El descubrimiento de un agujero negro superacumulador de Eddington sugiere que una parte significativa del crecimiento de masa puede producirse durante un único episodio de alimentación rápida, independientemente de si el agujero negro se originó a partir de una semilla ligera o pesada", afirma Suh.
Desde el portal Science Alert indican que este hallazgo podría contribuir a entender el universo primitivo, pues hay evidencias que sugieren que los primeros agujeros negros supermasivos no se formaron a partir del colapso de estrellas tal y como las conocemos, sino a partir de estrellas enormes y grandes cúmulos de gas, que colapsaron directamente bajo la gravedad.
"Esto les daría una ventaja en su camino hacia convertirse en los agujeros negros gigantes que vemos en el universo hoy", indican.
