En el vasto universo, el telescopio James Webb encontró una galaxia que alberga un antiguo agujero negro llamado CEERS 1019. Este se formó en una etapa temprana de la historia cósmica, tan solo 570 millones de años después del Big Bang.
El agujero negro supermasivo activo en el centro de CEERS 1019 presenta características inusuales debido a su edad y ubicación, pero también por su masa, que es únicamente de 9 millones de veces la masa de nuestro Sol. En comparación, la mayoría de los agujeros negros supermasivos en el universo primitivo suelen tener masas superiores a los 1000 millones de veces la masa solar, lo que los hace más brillantes y más fáciles de detectar.
La relativa pequeñez del agujero negro en el centro de CEERS 1019 es un enigma. Según un comunicado del Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial en Baltimore, encargado de las operaciones científicas del Telescopio Espacial James Webb (JWST, por sus siglas en inglés), “todavía es difícil explicar cómo se formó tan pronto después de que comenzó el universo”.
Desde hace tiempo, los astrónomos han sospechado la existencia de agujeros negros de menor masa en las primeras etapas del universo, pero estas observaciones son las primeras en examinarlos con tanto detalle.
De acuerdo con el informe original publicado en The Astrophysical Journal Letters, el descubrimiento se produjo cuando el equipo de investigación detectó una galaxia que presentaba una luminosidad anormal en el espacio. La denominaron CEERS 1019. Al analizarla con el instrumento infrarrojo del JWST, identificaron la presencia de gas a altas temperaturas y estrellas recién formadas.
El agujero negro captado por James Webb
Estas lecturas son indicios indirectos que suelen confirmar la existencia de un agujero negro supermasivo en el espacio. Los datos también coinciden con otras observaciones de singularidades confirmadas más cercanas. Según el modelo de la teoría del Big Bang, el agujero negro ya estaba consumiendo la materia de su galaxia apenas 500 millones de años después de la expansión del universo.
El agujero negro en CEERS 1019 se descubrió mediante datos recopilados por el satélite James Webb como parte del programa de investigación Cosmic Evolution Early Release Science (CEERS). Este está diseñado para probar y validar métodos para estudiar la historia del universo en una región del espacio entre las constelaciones de Ursa Major y Bootes. Los astrónomos se encuentran entusiasmados con los datos recopilados en esta encuesta.
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“Hasta ahora, la investigación sobre los objetos en el universo primitivo era en gran parte teórica. 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”, señaló Steven Finkelstein, astrónomo de la Universidad de Texas en Austin, quien lidera la investigación CEERS y es coautor de uno de los estudios sobre CEERS 1019.
Gracias al JWST, se han recopilado abundantes datos espectrales de CEERS 1019, que proporcionan información sobre la composición química, la masa y otras propiedades de la galaxia. Estos datos revelan que la galaxia está experimentando una activa formación de nuevas estrellas, posiblemente debido a una fusión con otra galaxia que alimenta la actividad en el agujero negro central de CEERS 1019.
Además del descubrimiento del agujero negro en el centro de CEERS 1019, el estudio también identificó otros dos agujeros negros supermasivos de menor masa de lo habitual en esa distancia. Estos dos agujeros negros, ubicados en el centro de las galaxias CEERS 2782 y CEERS 746, se formaron aproximadamente 1100 y 1000 millones de años después del Big Bang, respectivamente. Cada uno tiene una masa de alrededor de 10 millones de veces la masa solar.
Que tan grande es el agujero negro
Como punto de comparación, el agujero negro en el núcleo de nuestra propia galaxia, la Vía Láctea, conocido como Sagitario A*, tiene una masa aproximada de 4,3 millones de veces la del Sol. Sin embargo, esta cifra resulta bastante ligera en comparación con los agujeros negros supermasivos modernos, como el gigante en el centro de la galaxia M87, que alberga alrededor de 6.500 millones de veces la masa solar.
En total, se han descubierto 11 galaxias utilizando los datos recopilados en la encuesta CEERS del JWST. Se estima que estas galaxias se formaron entre 470 y 675 millones de años después del Big Bang. Los datos obtenidos a partir del estudio de estas galaxias podrían revolucionar la comprensión de los astrónomos sobre cómo se formaron y evolucionaron las estrellas y las galaxias a lo largo de la historia cósmica, según los investigadores.
“Estoy abrumado por la cantidad de espectros altamente detallados de galaxias remotas que devolvió Webb. Estos datos son absolutamente increíbles”, afirmó Pablo Arrabal Haro, del NOIRLab, autor principal de uno de los estudios basados en la encuesta CEERS.
