Astrónomo U. de Chile lidera hallazgo crítico sobre el orígen de los primeros agujeros Negros

El James Webb Telescope (JWST), es el instrumento humano más sofisticado, que “habita” el espacio en la actualidad. Esta maravilla de la ingeniería, que empezó a funcionar en julio de 2022, ha realizado cientas de jornadas de observación con sus impresionantes instrumentación óptica e infrarroja, y en múltiples de sus incursiones, han ido apareciendo objetos que no eran -necesariamente- el foco de estudio de dichos trabajos, se les denominó: “Little Red Dots” (Puntitos Rojos, en español), objetos que existieron en el universo cuando este tenía entre 650 y 1500 millones de años, de edad. (es decir, la “infancia” del cosmos)

Lo que se sabía antes del análisis chileno

Hasta antes del trabajo liderado por el también Ph.D en Astrofísica de la Universidad de Yale (Estados Unidos), dos hipótesis destacaban como explicación sobre qué eran estos “puntitos rojos”: la de galaxias muy polvorientas y compactas que forman intensamente estrellas con núcleos extremadamente densos, y la de los agujeros negros supermasivos en el centro de grupos más pequeños de estrellas.

Escala, luego de analizar cientos de estos objetos, usando resultados de super computadoras ubicadas en Chile y Alemania, generó propuesta que unifica ambas hipótesis “si examinamos la luz de las estrellas de los pequeños puntos rojos, observamos que se mueven muy rápido, a unos 1500 km por segundo, es decir, al menos cuatro veces más rápido que sus homólogas de la misma época. Estaríamos frente a galaxias muy pero muy pequeñas, muy densas y muy inestables. Serían diez veces más pequeñas (300 años luz de diámetro de media) que las galaxias más pequeñas observadas hasta ahora, pero mucho más masivas”, afirma el científico.

La mirada unificadora

“En sistemas tan densos de estrellas que se mueven rápidamente, como lo que estamos viendo en los ‘puntitos rojos” existe una competencia entre su dispersión y su fusión, es decir, es un ambiente muy violento y caótico que sugiere que estamos en una etapa evolutiva previo a un fenómenos distinto”, añade el académico de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de  la Universdad de Chile.

“Ese fenómenos distinto es la formación in-situ de un agujero negro supermasivo en la zona central de ese ‘punto rojo”, que además, sería un agujero negro ‘sobre masivo’, ya que serían objetos con mucha mayor masa, que los que hay en las galaxias de similar masa. En resumen, la mayor parte de las galaxias puntos rojos observadas no tiene un agujero negro, pero el comportamiento que muestran, en lo relativo a la violenta actividad en sus centros, serían el ambiente perfecto para formar agujeros negros gigantes”, agrega el también investigador Basal-CATA.

Estos puntitos rojos en su centro, debido a la violenta actividad mencionada formarían inicialmente objetos aún hipotéticos hoy en día, que se parecerían a una enorme estrella con un agujero negro en su centro, cuya energía del disco de acreción impediría su colapso. Con el tiempo, alcanzaría entre mil y un millón de masas solares antes de colapsar en un agujero negro. “Entonces se emitirían ondas gravitacionales, que podrían ser detectadas por un interferómetro espacial como el futuro LISA, lo que señalaría el nacimiento de un agujero negro supermasivo», concluye Escala.

Lo que viene

“Necesitamos más datos para analizar estos sistemas y mejores simulaciones para estudiar su estructura interna y evolución. Estoy convencido que estamos frente a algo completamente diferente a lo que hemos visto y nada de esto podría haber sido obtenido sin el poder de observación del James Webb Telescope”, finaliza.

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Crédito de la imagen: Representación Artística diseñada con IA, por el Departamento de Astronomía FCFM de la Universidad de Chile.