Un grupo de astrónomos de la Universidad de Waseda y la Universidad de Tohoku identificó en el universo primitivo una galaxia distante alimentada por uno de los agujeros negros supermasivos de más rápido crecimiento jamás documentados para su rango de masa.
El hallazgo, realizado gracias a observaciones con el Telescopio Subaru, reveló una inusitada luminosidad en rayos X junto con una potente emisión de radio procedente de su chorro. Esta combinación de rasgos desafía los modelos teóricos que sostenían la imposibilidad de que ambas características coexistieran en una misma etapa evolutiva.
Un hito para comprender el crecimiento de los agujeros negros
Los especialistas señalaron que este descubrimiento marca un avance clave para entender el crecimiento inesperado de los agujeros negros supermasivos en el universo temprano. La corona radiante de rayos X y el chorro energético de radio permanecieron activos de manera simultánea, aunque solo por un intervalo limitado antes de que el sistema alcanzara un estado más estable.
“Este descubrimiento podría acercarnos a la comprensión de cómo se formaron tan rápidamente los agujeros negros supermasivos en el universo primitivo”, destacó Sakiko Obuchi, autora principal e investigadora de la Universidad de Waseda, en declaraciones recogidas por el estudio publicado en The Astrophysical Journal.
Qué son los agujeros negros supermasivos
Los agujeros negros supermasivos poseen masas que oscilan entre millones y miles de millones de veces la del Sol y se ubican en el centro de la mayoría de galaxias. Su crecimiento ocurre mediante la acreción de gas circundante, que al girar en espiral forma un disco de acreción.
Este proceso puede alimentar una corona caliente y densa, responsable de la emisión de rayos X, y en algunos casos mantener un chorro energético que irradia en frecuencias de radio. Cuando alcanzan altos niveles de brillo, se identifican como cuásares.
Un interrogante clave para la astrofísica es cómo algunos de estos agujeros negros lograron alcanzar masas tan elevadas en etapas tempranas de la historia cósmica. Los modelos apuntan a eventos de acreción super-Eddington, donde la captación de materia supera el límite teórico impuesto por la presión de radiación.
Un cuásar de hace 12.000 millones de años
Los resultados ubican a este cuásar hace unos 12.000 millones de años, en una fase muy temprana del universo. Lo insólito es la actividad multibanda detectada: la luminosidad en rayos X se mantiene muy elevada, al igual que la intensidad de la emisión en radio.
El objeto contradice las expectativas previas, evidenciando que es posible mantener una corona brillante y un chorro poderoso mientras el agujero negro incrementa su masa a un ritmo excepcional.
Implicaciones para la evolución cósmica
Los autores sugieren que el fenómeno podría corresponder a una fase de transición breve e inestable, desencadenada por una repentina entrada de gas que elevó la tasa de acreción por encima del límite tradicional.
Este hallazgo ofrece un marco crucial para revisar los modelos físicos de acreción extrema y emisión de chorros en los primeros miles de millones de años del universo. Además, los chorros energéticos pueden transferir energía al medio galáctico, alterando el equilibrio y afectando la formación estelar en la galaxia anfitriona, lo que resulta determinante para la coevolución de galaxias y agujeros negros centrales.
Próximos pasos en la investigación
El descubrimiento anima a buscar sistemas análogos en otros conjuntos de datos astronómicos. “Queremos investigar qué impulsa las emisiones de rayos X y radio inusualmente intensas, y si se han ocultado objetos similares en los datos del estudio”, reiteró Sakiko Obuchi.
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