El James Webb detecta el agujero negro supermasivo activo más distante
El Telescopio Espacial James Webb (JWST) ha descubierto el agujero negro supermasivo activo más distante hasta la fecha, ubicado en una galaxia, CEERS 1019, que no existió hasta unos 570 millones de años después del Big Bang. El objeto se formó muy temprano en la historia del cosmos, que tiene más de 13.700 millones de años. Con solo 9 millones de veces la masa del Sol, este agujero negro es el más bajo en masa encontrado en el Universo primitivo.
Según los investigadores en una edición especial de «Las cartas del diario astrofísico», El agujero negro en CEERS 1019 destaca por su brillo en comparación con otros agujeros negros en el universo primitivo, gigantes que normalmente tienen más de mil millones de veces la masa del Sol y son más fáciles de detectar porque son mucho más brillantes. En cambio, el agujero negro dentro de CEERS 1019 se parece más a Sagitario A*, el que está en el centro de nuestra Vía Láctea, que tiene 4,6 millones de masas solares.
«Ver este objeto distante con este telescopio es muy similar a buscar datos de agujeros negros que existen en galaxias cercanas a la nuestra», dice Rebecca Larson de la Universidad de Texas en Austin, quien dirigió el estudio.
Aunque más pequeño, es difícil explicar cómo se formó este agujero negro tan pronto después de que comenzara el universo. Los investigadores saben desde hace mucho tiempo que los agujeros negros más pequeños deben haber existido antes en el universo, pero no fue hasta que James Webb comenzó a observar que pudieron hacer descubrimientos definitivos.
El equipo descubrió que esta galaxia está absorbiendo la mayor cantidad de gas posible mientras produce nuevas estrellas. Recurrieron a las imágenes para averiguar por qué podría ser eso. Visualmente, CEERS 1019 aparece como tres grupos brillantes en lugar de un solo disco circular.
«No estamos acostumbrados a ver tanta estructura en imágenes desde estas distancias», dice Jeyhan Kartaltepe del Instituto de Tecnología de Rochester en Nueva York. «Una fusión de galaxias podría ser en parte responsable de la actividad en el agujero negro de esta galaxia, y eso también podría conducir a una mayor formación de estrellas», agrega.
«Hasta ahora, el estudio de los objetos en el Universo primitivo ha sido en gran parte teórico», dijo Finkelstein. “Con Webb, no solo podemos ver agujeros negros y galaxias a distancias extremas, ahora podemos comenzar a medirlos con precisión. Ese es el tremendo poder de este telescopio”.
Dos agujeros más y once galaxias
Además del agujero negro en CEERS 1019, Webb ha identificado otros dos. El primero existió dentro de la galaxia CEERS 2782 cuando el universo tenía 1.100 millones de años. El segundo, en la galaxia CEERS 746, existió un poco antes, mil millones de años después del Big Bang. Su disco de acreción brillante, un anillo de gas y polvo que rodea el agujero negro supermasivo, todavía está parcialmente oscurecido por el polvo. Al igual que el de CEERS 1019, estos dos agujeros negros son «pesos ligeros», al menos en comparación con los agujeros negros supermasivos conocidos anteriormente a estas distancias. Tienen unas 10 millones de veces la masa del Sol.
“Los investigadores saben desde hace mucho tiempo que debe haber agujeros negros de menor masa en el universo primitivo. «Webb es el primer observatorio que puede capturarlos con tanta claridad», dice Kocevski. «Ahora creemos que los agujeros negros de menor masa podrían estar en cualquier lugar, esperando ser descubiertos».
Antes de JWST, los tres agujeros negros eran demasiado débiles para ser detectados. «Con otros telescopios, estos objetivos parecen galaxias ordinarias en formación de estrellas, no agujeros negros supermasivos activos», agrega Finkelstein.
Los investigadores también identificaron 11 galaxias que existieron entre 470 y 675 millones de años después del Big Bang, algo inesperado incluso con el poder de Webb. “Estos datos son absolutamente increíbles”, dicen.
En el futuro, los datos de James Webb también podrían usarse para explicar la formación de los primeros agujeros negros en los primeros cientos de millones de años de la historia del universo.
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