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El agujero negro más lejano y antiguo jamás visto con telescopios de la NASA podría explicar cómo se formaron algunos de los vacíos celestes del universo, según el Observatorio de Rayos X Chandra de la agencia.
Se descubrió un agujero negro a 13.200 millones de años luz de la Tierra en el centro de la galaxia UHZ1 utilizando el Observatorio de Rayos X Chandra y el Telescopio Espacial James Webb de la agencia. Se formó 470 millones de años después del Big Bang, que ocurrió hace 13.800 millones de años, lo que lo convierte en el más antiguo jamás descubierto, según la NASA.
El Observatorio de Rayos X Chandra y el Telescopio Espacial James Webb de la NASA se unieron para hacer este descubrimiento. (Crédito: Rayos X: NASA/CXC/SAO/Ákos Bogdán; Infrarrojo: NASA/ESA/CSA/STScI; Procesamiento de imágenes: NASA/CXC/SAO/L. Frattare & K. Arcand)
Las imágenes de la NASA captaron el agujero negro en una fase de crecimiento que nunca se había visto antes, según el Observatorio de Rayos X Chandra. La distancia del vacío a la Tierra significa que las imágenes son en realidad una visión del pasado, de una época en la que el universo sólo tenía el 3% de su edad actual.
La estructura también es enorme, con una masa estimada entre 10 y 100 millones de soles, según un estudio publicado el lunes en Nature Astronomy.
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Debido a la edad de UHZ1 y a su masa anormalmente grande, los científicos creen que la estructura proporciona pistas sobre cómo se crean los "agujeros negros de gran tamaño".
"Creemos que se trata de la primera detección de un 'agujero negro de gran tamaño' y de la mejor prueba obtenida hasta ahora de que algunos agujeros negros se forman a partir de nubes masivas de gas", declaró Priyamvada Natarajan, investigador de la Universidad de Yale coautor del estudio. "Por primera vez, estamos viendo una breve etapa en la que un agujero negro supermasivo pesa tanto como las estrellas de su galaxia, antes de quedarse atrás".
Ilustración de una estrella que explota en una supernova y deja tras de sí una envoltura expansiva de gas caliente conocida como remanente de supernova. Las supernovas pueden crear agujeros negros. (ESA/Hubble, L. Calçada)
El vacío recién visto es tan grande que la masa del agujero negro es similar a la masa total de todo lo que hay dentro de la galaxia anfitriona.
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Existen dos teorías para explicar la formación de los agujeros negros. Una es que se forman cuando una estrella explota en una supernova o a partir de una colisión entre estrellas, según la NASA. La otra es que los agujeros negros, sobre todo los "agujeros negros de gran tamaño", se forman cuando colapsan nubes masivas de gas galáctico.
El Observatorio de Rayos X Chandra considera que el descubrimiento del vacío UHZ1 es la mejor prueba de que algunos agujeros negros primitivos se formaron a partir de enormes nubes de gas.
Esta animación muestra la fusión explosiva de dos estrellas de neutrones, seguida inmediatamente por la erupción de potentes chorros (naranja) y, a continuación, ondas de choque expansivas donde los chorros se estrellan contra el material circundante (estructuras rosas en la punta de cada chorro). A continuación, la animación muestra la kilonova (azul), que contiene restos ricos en neutrones y brilla debido a la desintegración de elementos radiactivos recién forjados. (Centro Goddard de Vuelos Espaciales de la NASA/CI Lab)
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"Existen límites físicos a la rapidez con que pueden crecer los agujeros negros una vez que se han formado, pero los que nacen más masivos tienen ventaja", dijo Andy Goulding, investigador de Princeton y otro de los autores del estudio. "Es como plantar un arbolito, que tarda menos tiempo en convertirse en un árbol de tamaño completo que si se empezara sólo con una semilla".
El brillo y la energía de los rayos X emitidos por UHZ1 indican que el agujero negro nació masivo, según el Observatorio de Rayos X Chandra.