Durante mucho tiempo, los agujeros negros fueron percibidos como curiosidades matemáticas carentes de pruebas observacionales sólidas. Este punto de vista evolucionó en la década de 1960 con la identificación de Cygnus X-1, una fuente de rayos X considerada como el primer candidato serio. Posteriormente, los astrónomos establecieron que la mayoría de las grandes galaxias albergan en su centro agujeros negros supermasivos, cuyas propiedades están estrechamente ligadas a las de sus galaxias anfitrionas.
Como suele suceder en la investigación científica, esta comprensión hizo emerger un nuevo interrogante. Las observaciones muestran que los agujeros negros supermasivos existían muy temprano en la historia cósmica, sólo unos pocos cientos de millones de años después del Big Bang. Su tamaño y rápido crecimiento cuestionan los modelos tradicionales de formación, que suponen una evolución lenta a partir de estrellas colapsadas.
Representación de un agujero negro supermasivo con una masa miles de millones de veces la del Sol.
Crédito: NASA Para dilucidar este fenómeno, un equipo dirigido por Priyamvada Natarajan planteó la idea de que los primeros agujeros negros podrían formarse por colapso directo de nubes de gas primordiales. Estos objetos, denominados agujeros negros de colapso directo, poseerían masas iniciales colosales, lo que les permitiría alcanzar rápidamente tamaños supermasivos. Esta propuesta teórica ayuda a explicar cómo agujeros negros de miles de millones de masas solares han podido aparecer tan poco tiempo después del nacimiento del Universo.
Las predicciones de este equipo comienzan a ser verificadas por observatorios como el telescopio espacial James Webb y el observatorio Chandra. Por ejemplo, UHZ1, observado 470 millones de años después del Big Bang, alberga un agujero negro supermasivo que está acrecentando materia. Otra galaxia, apodada Infinity Galaxy, muestra estructuras resultantes de colisiones, con un agujero negro situado dentro de un vasto reservorio de gas, lo que corrobora la hipótesis del colapso directo.
Estos descubrimientos permiten refinar ideas teóricas emitidas hace más de una década. Estamos en una nueva edad de oro de la astrofísica, y seguimos de cerca en la redacción de Techno-Science.net las investigaciones en este campo.
¿Lo sabías?
Ecuaciones pensadas inicialmente para describir agujeros negros se encuentran en nuestra vida cotidiana.
La teoría de la relatividad general de Albert Einstein describe cómo la materia y la energía deforman el espacio-tiempo. Este marco teórico es indispensable para corregir los desfases temporales de los satélites GPS. En órbita, sus relojes avanzan ligeramente más rápido debido a una gravedad terrestre menos intensa. Sin estos ajustes precisos, nuestros sistemas de navegación acumularían rápidamente errores de posición considerables.
Fuente: The Astrophysical Journal Letters