Astrónomos han detectado un agujero negro colosal cuya masa se estima en 36 000 millones de veces la del Sol, situado a unos 5000 millones de años luz de la Tierra, en el corazón de una gigantesca galaxia conocida como el “Cosmic Horseshoe” o “Herradura Cósmica”. Los investigadores creen que podría tratarse del agujero negro más masivo identificado hasta la fecha, o al menos de uno que figura entre los diez primeros del ranking cósmico.
El hallazgo, publicado en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, representa un paso importante en la comprensión de los llamados agujeros negros ultramasivos, objetos que superan por mucho la escala habitual de los agujeros negros supermasivos que se encuentran en el centro de la mayoría de las galaxias. Estos gigantes gravitacionales son extremadamente raros y su origen plantea grandes incógnitas para la astrofísica.
Antes de entrar en los detalles de esta investigación, conviene recordar que, aunque los astrónomos han establecido que casi todas las galaxias albergan en su núcleo un agujero negro supermasivo, el tamaño y la masa de estos objetos varían enormemente. En general, galaxias más grandes y masivas suelen contener agujeros negros más pesados. Sin embargo, lo que ahora se ha encontrado en el Cosmic Horseshoe rompe cualquier referencia común: hablamos de un agujero negro con miles de veces la masa del de la Vía Láctea.
Un gigante escondido en una galaxia fósil
El agujero negro se encuentra en el centro de la galaxia conocida como Cosmic Horseshoe, ubicada a unos 5000 millones de años luz. Este nombre proviene de un fenómeno de lente gravitatoria extrema que produce una imagen en forma de herradura en el cielo: la masa de la galaxia curva la luz de otra galaxia más lejana, alineada detrás de ella, creando un espectacular anillo de Einstein deformado. Ese efecto no solo es visualmente impresionante, sino que también indica que la galaxia es extraordinariamente masiva.
Los investigadores creen que el Cosmic Horseshoe es lo que se denomina una “galaxia fósil”: en el pasado, fue un grupo de varias galaxias que, a lo largo de miles de millones de años, se fusionaron en una sola estructura colosal. Según el investigador Thomas Collett, de la Universidad de Portsmouth, “es probable que todos los agujeros negros supermasivos que originalmente habitaban en las galaxias progenitoras se fusionaran también, dando lugar al agujero negro ultramasivo que ahora hemos detectado”.
Este escenario de fusiones múltiples explicaría por qué el núcleo de esta galaxia alberga un objeto tan descomunal. En un proceso así, cada colisión de galaxias provoca que sus agujeros negros centrales se acerquen y, eventualmente, se unan en uno más grande, incrementando progresivamente su masa hasta alcanzar proporciones casi inimaginables.
Un peso difícil de medir
La masa estimada de 36 000 millones de soles coloca a este agujero negro en una liga propia. A modo de comparación, Sagitario A*, el agujero negro supermasivo en el centro de nuestra Vía Láctea, tiene “solo” cuatro millones de masas solares. Incluso el agujero negro de la galaxia M87, cuya imagen captó en 2019 el Event Horizon Telescope, tiene una masa de unos 6500 millones de soles, muy por debajo del titán hallado en el Cosmic Horseshoe.
Sin embargo, establecer con precisión la masa de un agujero negro es uno de los mayores retos de la astronomía. Collett explica que la mayoría de las mediciones anteriores se basan en métodos indirectos con amplios márgenes de error, lo que deja cierto grado de incertidumbre sobre cuál es realmente el agujero negro más grande conocido. “La mayoría de las otras mediciones de masa de agujeros negros son indirectas y tienen incertidumbres bastante grandes, por lo que en realidad no sabemos con certeza cuál es el agujero negro más masivo”, señaló el investigador, añadiendo que su equipo “ha logrado una estimación mucho más segura gracias a la combinación de dos técnicas independientes”.
Una doble firma gravitatoria
La detección de este agujero negro se logró analizando cómo su gravedad afecta al entorno de dos maneras distintas. Por un lado, la enorme masa del objeto altera el recorrido de la luz que pasa cerca de él, curvándola de tal forma que contribuye al efecto de lente gravitatoria observado en el Cosmic Horseshoe. Por otro, su influencia gravitatoria acelera a las estrellas cercanas a velocidades extremas, de casi 400 kilómetros por segundo, muy por encima de lo habitual incluso en los núcleos galácticos más densos.
Al combinar estas dos mediciones —la curvatura de la luz y la velocidad estelar—, los investigadores pudieron confirmar tanto la existencia del agujero negro como una estimación robusta de su masa. “Hemos detectado el efecto del agujero negro de dos formas: cambia el camino que recorre la luz y hace que las estrellas en las regiones internas de la galaxia se muevan extremadamente rápido. Al combinar estas dos observaciones, podemos estar completamente seguros de que el agujero negro realmente existe”, explicó Collett.
Implicaciones para la formación de agujeros negros
La existencia de un agujero negro tan masivo en una galaxia fósil aporta pistas valiosas sobre la evolución de las estructuras cósmicas más grandes. El hecho de que este objeto haya alcanzado tal tamaño respalda la hipótesis de que las fusiones galácticas desempeñan un papel clave en la formación de agujeros negros ultramasivos. Cada fusión no solo combina las masas estelares y de gas, sino que también lleva al encuentro de agujeros negros centrales, cuyo colapso conjunto produce gigantes cada vez mayores.
Además, este descubrimiento podría servir como referencia para probar modelos cosmológicos y simulaciones que intentan reproducir la formación de galaxias y agujeros negros desde los primeros tiempos del universo. Si los modelos no logran predecir objetos de esta magnitud, habría que reconsiderar algunas hipótesis sobre la dinámica de las fusiones y el crecimiento de agujeros negros.
El reto de observar lo invisible
A pesar de su inmenso tamaño, un agujero negro sigue siendo invisible: no emite luz propia y solo puede delatar su presencia a través de los efectos que ejerce sobre su entorno. Esto significa que para encontrar y “pesar” estos objetos, los astrónomos deben depender de técnicas sofisticadas y de observaciones extremadamente precisas, muchas veces combinando datos de distintos telescopios y longitudes de onda.
En el caso del Cosmic Horseshoe, el equipo aprovechó tanto la observación óptica de la lente gravitatoria como las mediciones de la dinámica estelar en el núcleo de la galaxia. Esta estrategia de doble enfoque podría aplicarse en el futuro para identificar más agujeros negros ultramasivos, especialmente en galaxias fósiles o en sistemas con una fuerte distorsión gravitatoria de fondo.
Fuente cinética:
Carlos R Melo-Carneiro, Thomas E Collett, Lindsay J Oldham, Wolfgang Enzi, Cristina Furlanetto, Ana L Chies-Santos, Tian Li, Unveiling a 36 billion solar mass black hole at the centre of the Cosmic Horseshoe gravitational lens, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Volume 541, Issue 4, August 2025, Pages 2853–2871, https://doi.org/10.1093/mnras/staf1036
Referencia divulgativa:
“Most massive black hole ever discovered is detected,” nota de prensa publicada el 7 de agosto de 2025 en la sección Research Highlights de la Royal Astronomical Society. Disponible en: https://ras.ac.uk/news-and-press/research-highlights/most-massive-black-hole-ever-discovered-detected
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