Cuásares del universo primitivo parecen flotar en vacíos

Observaciones con el telescopio espacial James Webb han revelado que algunos cuásares antiguos parecen estar sorprendentemente solos en el universo primitivo.

Investigadores del MIT utilizaron el observatorio para viajar em el tiempo más de 13.000 millones de años, para estudiar el entorno cósmico de cinco cuásares antiguos conocidos. Encontraron una sorprendente variedad en sus vecindarios, o "campos de cuásares". Mientras que algunos cuásares residen en campos muy poblados con más de 50 galaxias vecinas, como predicen todos los modelos, los cuásares restantes parecen flotar en vacíos, con solo unas pocas galaxias dispersas en sus proximidades.

Estos cuásares solitarios están desafiando la comprensión de los físicos sobre cómo estos objetos luminosos pudieron formarse tan temprano en el universo, sin una fuente significativa de materia circundante para alimentar su crecimiento de agujero negro.

"Contrariamente a la creencia anterior, encontramos que en promedio, estos cuásares no están necesariamente en esas regiones de mayor densidad del universo primitivo. Algunos de ellos parecen estar ubicados en medio de la nada", dice Anna-Christina Eilers, profesora adjunta de física en el MIT. "Es difícil explicar cómo estos cuásares pudieron crecer tanto si parecen no tener nada de qué alimentarse".

Existe la posibilidad de que estos cuásares no sean tan solitarios como parecen, sino que estén rodeados de galaxias que están envueltas en polvo y, por lo tanto, ocultas a la vista. Eilers y sus colegas esperan ajustar sus observaciones para tratar de ver a través de ese polvo cósmico, con el fin de comprender cómo los cuásares crecieron tanto y tan rápido en el universo primitivo.

Eilers y sus colegas informan sobre sus hallazgos en un artículo que aparece en el Astrophysical Journal.

Un cuásar es el núcleo extremadamente brillante de una galaxia que alberga un agujero negro supermasivo activo en su centro. A medida que el agujero negro absorbe el gas y el polvo circundantes, emite una enorme cantidad de energía, lo que convierte a los cuásares en algunos de los objetos más brillantes del universo. Los cuásares se han observado tan temprano como unos pocos cientos de millones de años después del Big Bang, y ha sido un misterio cómo estos objetos pudieron volverse tan brillantes y masivos en tan poco tiempo cósmico.

Los cinco cuásares recientemente observados se encuentran entre los cuásares más antiguos observados hasta la fecha. Se cree que estos objetos, que tienen más de 13.000 millones de años de antigüedad, se formaron entre 600 y 700 millones de años después del Big Bang.

Los agujeros negros supermasivos que alimentan a los cuásares son mil millones de veces más masivos que el Sol y más de un billón de veces más brillantes. Debido a su extrema luminosidad, la luz de cada cuásar puede viajar a lo largo de la edad del universo, lo suficiente para llegar a los detectores altamente sensibles del JWST en la actualidad.