La presencia de agujeros negros supermasivos en el corazón de las galaxias más antiguas intriga profundamente a los astrónomos. ¿Cómo pudieron aparecer estos objetos de una masa colosal tan poco tiempo después del Big Bang, cuando la cronología cósmica parece demasiado corta para ello?
Una investigación realizada en la Universidad Maynooth en Irlanda, publicada en
Nature Astronomy, aporta una nueva perspectiva. El equipo propone que el Universo primitivo era un lugar mucho más agitado de lo estimado hasta ahora, creando condiciones propicias para un crecimiento extremadamente rápido de los agujeros negros.
Imagen generada por ordenador que muestra la emergencia de estructuras cósmicas en el Universo muy joven.
Crédito: Dr John Regan
Para llegar a esta conclusión, los científicos utilizaron simulaciones informáticas detalladas para seguir la evolución de la materia alrededor de los primeros agujeros negros. Estos modelos demuestran que estos objetos, que aparecieron unos cientos de millones de años después del Big Bang, pudieron ver aumentar su masa de manera espectacular, alcanzando decenas de miles de veces la del Sol en un lapso de tiempo relativamente breve.
En el Universo actual, la radiación intensa producida por el entorno inmediato de un agujero negro en fase de acreción tiende a repeler el material a su alrededor, limitando así su alimentación. Sin embargo, en el Universo joven, la densidad y la turbulencia ambientales eran tales que este efecto de retroalimentación era mucho menos eficaz, permitiendo que los agujeros negros continuaran alimentándose activamente.
Este resultado transforma la visión de las 'semillas' en el origen de los agujeros negros. Anteriormente se consideraba que solo los agujeros negros formados con una masa inicial muy elevada podían alcanzar un estatus supermasivo rápidamente. Las nuevas simulaciones indican por su parte que incluso los agujeros negros de tamaño más modesto, procedentes del colapso de estrellas, pudieron experimentar una expansión excepcional en este entorno particular.
Estos trabajos tienen implicaciones para las futuras misiones espaciales. LISA, un proyecto conjunto de la ESA y la NASA cuyo lanzamiento está previsto para 2035, podría así ser capaz de captar las ondas gravitacionales emitidas durante las fusiones de estos jóvenes agujeros negros. Esta capacidad ofrecería entonces una observación directa de los eventos ocurridos en las primeras edades cósmicas.
Fuente: Nature Astronomy