Los investigadores han descubierto un precursor supermasivo de un agujero negro que ya existía cuando el universo solo era un niño. Y este objeto puede ser el eslabón perdido que tanto se ha buscado.
Utilizando el telescopio espacial Hubble, los astrónomos han descubierto un objeto único en el lejano universo primitivo. Es un descubrimiento notable. Este objeto bien podría ser un vínculo crucial entre las galaxias de formación estelar y la aparición de los primeros agujeros negros supermasivos. Sorprendentemente, este objeto ha logrado permanecer oculto todo este tiempo, sin ser notado, en una de las partes más estudiadas del cielo nocturno.
Misterio
Uno de los mayores misterios de la astronomía es cómo los agujeros negros supermasivos, con masas de millones a miles de millones de veces la del sol, pueden crecer tan rápidamente. Las teorías predominantes afirman que los agujeros negros supermasivos comienzan su vida en los núcleos cubiertos de polvo de poderosas galaxias de formación estelar. A continuación, expulsan el gas y el polvo circundantes y aparecen como cuásares extremadamente luminosos. Aunque son extremadamente raros, se han descubierto galaxias polvorientas con formación de estrellas y cuásares luminosos en el universo temprano. Pero todavía no se había encontrado un agujero negro de crecimiento rápido que residiera en una galaxia tan polvorienta y de formación estelar temprana.
¿Qué es un cuásar?
Un cuásar es el centro extremadamente brillante de las galaxias activas. El resplandor que genera este centro se debe a la presencia de un agujero negro supermasivo rodeado por un disco de acreción formado por gas y polvo. El gas que cae desde el disco de acreción hacia el agujero negro desprende enormes cantidades de energía (en forma de luz y radiación).
Hasta ahora. Porque, sorprendentemente, los investigadores se han topado con una monstruosa sorpresa en una de las zonas del cielo nocturno mejor estudiadas. En los datos recogidos por el telescopio espacial Hubble, los astrónomos han encontrado un objeto inusual al que llaman GNz7q. GNz7q ya existía cuando el universo era solo un niño, apenas 750 millones de años después del Big Bang. Y tras un nuevo análisis, ahora parece que se ha encontrado por primera vez un agujero negro de rápido crecimiento que reside en una galaxia polvorienta y de formación estelar temprana.
El eslabón perdido
Los investigadores sospechan que esto se debe a que la mezcla de radiación no puede atribuirse únicamente a la formación de estrellas. La mejor explicación es que se trata de un agujero negro creciente envuelto en polvo. Con el tiempo, el agujero negro saldrá de su polvoriento "capullo" como un cuásar brillante. Según el equipo, GNz7q podría ser el eslabón perdido entre las galaxias polvorientas de formación estelar y los cuásares luminosos. "GNz7q proporciona un vínculo directo entre estas dos poblaciones raras", afirma el investigador Seiji Fujimoto. "Proporciona una nueva forma de entender el rápido crecimiento de los agujeros negros supermasivos en los primeros tiempos del Universo. Nuestro descubrimiento es un precursor de los agujeros negros supermasivos que observamos en épocas posteriores".
Características
Aunque no se pueden descartar por completo otras interpretaciones de los datos, las propiedades observadas de GNz7q están en fuerte acuerdo con las predicciones teóricas. La galaxia anfitriona de GNz7q forma estrellas a un ritmo de 1600 masas solares por año. Además, el objeto es brillante en longitudes de onda UV, pero muy débil en longitudes de onda de rayos X. Y eso es extraño. En general, el disco de acreción de un agujero negro masivo debería ser muy brillante tanto en luz UV como en rayos X. El hecho de que ahora no sea así sugiere que el núcleo del disco de acreción (de donde proceden los rayos X) sigue oscurecido, mientras que la parte exterior del disco de acreción (de donde procede la luz ultravioleta) está libre de obstáculos. Y esto sugiere que GNz7q es un agujero negro de rápido crecimiento que todavía está siendo oscurecido por el núcleo polvoriento de su galaxia anfitriona de formación estelar.
Campo ultra profundo del Hubble
Además de la importancia de GNz7q para nuestra comprensión del origen de los agujeros negros supermasivos, el lugar donde se descubrió el objeto es notable. Por ejemplo, los astrónomos encontraron GNz7q en el campo ultra profundo del Hubble. El campo ultraprofundo del Hubble es una grabación de una pequeña parte del cielo, que se encuentra en la constelación austral de Fornax. Según el ESO, es uno de los trozos de espacio mejor estudiados que ya se ha estudiado con trece instrumentos de ocho telescopios diferentes en longitudes de onda de rayos X a radio.
El punto rojo es GNz7q, encontrado en el Campo Ultra Profundo del Hubble. Imagen: NASA, ESA.
"GNz7q es un descubrimiento único que se encontró en medio de una región celeste famosa y bien estudiada", dice el investigador Gabriel Brammer. "Esto demuestra que los grandes descubrimientos pueden estar escondidos delante de tus narices. Por cierto, es poco probable que el descubrimiento de GNz7q en la zona de estudio, relativamente pequeña, haya sido una "suerte tonta". Más bien, significa que existen muchos más objetos similares de los que se pensaba".