Lograron medir un agujero negro a 10.000 millones de años luz con el telescopio James Webb

El descubrimiento del agujero negro inactivo más distante jamás identificado marca un avance para la astronomía. Se trata de un objeto masivo localizado en el núcleo de la galaxia MRG-M0138, a más de 10.000 millones de años luz de la Tierra, cuya masa equivale a unas 6.000 millones de veces la del Sol.

Un equipo internacional de astrónomos logró medir con precisión este agujero negro gracias al empleo del telescopio espacial James Webb y técnicas pioneras, permitiendo ampliar la comprensión sobre el universo primitivo.

Un grupo de científicos detectó y midió este objeto inactivo utilizando datos del telescopio espacial James Webb para rastrear el movimiento de las estrellas que orbitan su centro. Esta técnica, conocida como dinámica estelar, permitió por primera vez “pesar” un agujero negro tan remoto, multiplicando por 15 la distancia alcanzada en estudios anteriores.

El hallazgo es relevante porque aporta información inédita sobre cómo evolucionaron estos objetos y las galaxias que los albergan en las primeras etapas del universo, cuando solo tenía una cuarta parte de su edad actual.

El agujero negro inactivo de la galaxia MRG-M0138 no emite luz ni muestra actividad observable, como ocurre con los cuásares. Su existencia solo puede inferirse por la influencia gravitatoria que ejerce sobre las estrellas próximas. En otros estudios, era necesario que el agujero negro estuviera activo y acompañado de material luminoso para poder ser estudiado, pero en este caso, los expertos pudieron caracterizarlo a pesar de su estado “apagado”.

Método innovador para detectar el agujero negro

Los astrónomos emplearon el telescopio espacial James Webb y el espectrógrafo NIRSpec para medir con detalle las velocidades de las estrellas que rodean el núcleo de la galaxia. Esta aplicación de la dinámica estelar ha sido utilizada antes en galaxias cercanas, pero nunca a semejante distancia. El récord previo estaba en una galaxia ubicada a tan solo 700 millones de años luz, una cifra muy por debajo de lo alcanzado ahora.

La observación fue posible gracias a la lente gravitacional de una galaxia que se sitúa entre MRG-M0138 y la Tierra. Este fenómeno desvió y magnificó la luz de la galaxia distante, ampliando su imagen unas treinta veces. Gracias a ello, los investigadores pudieron reconstruir el movimiento interno de las estrellas en el núcleo galáctico con una resolución sin precedentes para tal escala.

Andrew Newman, quien lideró el estudio, explicó que la combinación de los datos del telescopio espacial James Webb con el efecto de la lente gravitacional permitió observar el interior de la esfera de influencia del agujero negro, donde su gravedad incrementa la velocidad de las estrellas. Richard Ellis, profesor involucrado en la investigación, señaló que esta técnica facilita medir la masa de agujeros negros supermasivos en galaxias distantes, lo que amplía las posibilidades de comprender cómo evolucionan estos objetos a lo largo del tiempo.

Implicaciones para la evolución de galaxias y agujeros negros

El estudio revela que la inactividad del agujero negro puede estar vinculada al cese en la formación de nuevas estrellas en la galaxia anfitriona. Tanto el agujero negro como MRG-M0138 permanecen inactivos, sin registrar actividad estelar actual. Los científicos consideran probable que en el pasado la galaxia haya albergado un cuásar muy luminoso.

Esta observación refuerza la hipótesis de que, durante la etapa de rápido crecimiento del agujero negro, la energía liberada pudo consumir o expulsar el gas necesario para crear nuevas estrellas. Comprender la relación entre las masas de agujeros negros y sus galaxias es esencial para la cosmología, pero requiere de hallazgos en intervalos de tiempo tan lejanos como este para iluminar sus mecanismos.

Al identificar más ejemplos de este tipo, los expertos podrán profundizar en el papel que los agujeros negros supermasivos desempeñan en la evolución galáctica. Detectar estos objetos en épocas tan remotas aporta una visión novedosa sobre los procesos que han modelado el cosmos desde sus primeras etapas.

Se prevé que futuras observaciones con el telescopio espacial James Webb y otros instrumentos permitan localizar nuevos agujeros negros inactivos en el universo temprano. Estos descubrimientos serán claves para comprender cómo aquellos objetos afectan el nacimiento de estrellas y el desarrollo de las galaxias en sus fases más antiguas.