Astrónomos detectaron el nacimiento de una galaxia gigante y un agujero negro supermasivo

El telescopio espacial James Webb identificó el sistema TGSSJ1530+1049 y mostró, a más de 12 mil millones de años luz, el posible nacimiento simultáneo de una galaxia gigante y de un agujero negro supermasivo en crecimiento, en una etapa en la que el universo tenía apenas 1.500 millones de años.

La observación reveló un grupo compacto de al menos seis galaxias que, según el estudio, probablemente terminarán fusionadas en un único sistema de gran tamaño. Cuatro de ellas ya son masivas y, en conjunto, reúnen cientos de miles de millones de masas solares en estrellas dentro de una región de apenas unas decenas de miles de años luz de diámetro.

Ese nivel de concentración convierte al sistema en una de las agrupaciones más densas conocidas de galaxias masivas de ese período temprano del universo. La investigación fue dirigida por astrónomos de la Universidad de Leiden y la Universidad de Oxford, y sus resultados se publicaron en The Open Journal of Astrophysics y Astronomy & Astrophysics.

El sistema reúne al menos seis galaxias en una región extremadamente compacta

Los investigadores apuntaron el James Webb hacia esa zona porque observaciones de radio anteriores ya sugerían la presencia de un agujero negro supermasivo activo. Los nuevos datos ampliaron ese panorama inicial y mostraron que el entorno era mucho más complejo de lo previsto.

Aayush Saxena, de la Universidad de Oxford, resumió ese hallazgo con una frase directa: “No encontramos una sola galaxia, sino un complejo completo de al menos seis galaxias”.

Roderik Overzier, coautor del estudio y miembro del Observatorio de Leiden, explicó que estructuras de este tipo reciben el nombre de protocúmulos. Tal como describió, son los precursores de las grandes agrupaciones de galaxias que hoy se observan en el cosmos y marcan zonas donde la materia se concentró muy pronto.

Overzier añadió: “Llamamos a estructuras como esta protocúmulos: los precursores de las vastas agrupaciones de galaxias que vemos hoy. Son lugares donde la materia se concentró muy pronto. Creemos que estamos presenciando un momento excepcional en el que varias galaxias masivas aún existen por separado, pero ya están en proceso de formar una galaxia mucho mayor”.

Las observaciones que vinculan la fusión con el crecimiento del agujero negro

En el centro de ese entorno en formación se encuentra el agujero negro supermasivo cuya actividad ya había sido detectada por radio. El equipo considera que el proceso de fusión entre galaxias está relacionado con el crecimiento de ese objeto central.

Krisztina Gabányi, de la Universidad Eötvös Loránd de Budapest, explicó que una red de radiotelescopios conectados permitió obtener una imagen muy nítida del sistema. La emisión de radio se produce cuando el material cae en el agujero negro y una parte de ese material es expulsada a gran velocidad.

La investigadora lo describió así: “Utilizando una red de radiotelescopios conectados, pudimos obtener una imagen muy nítida de TGSSJ1530+1049. La emisión de radio se produce cuando el material cae en el agujero negro, mientras que parte de él es expulsado a gran velocidad”.

Esas observaciones sugieren que el agujero negro todavía es relativamente joven. Para Huub Röttgering, coautor del trabajo, el valor del hallazgo radica en que permite seguir al mismo tiempo la formación de una galaxia gigante y el crecimiento del agujero negro en su centro.

Röttgering lo planteó en estos términos: “Lo que lo hace especial es que podemos seguir tanto la formación de una galaxia gigante como el crecimiento del agujero negro en su centro”. Según el estudio, esa coincidencia ofrece una visión directa de un sitio de formación cósmica en el universo joven, donde están surgiendo los ancestros de las galaxias más grandes que existen hoy.