Nadie los buscaba, pero aparecieron. En 2023, el telescopio espacial James Webb descubrió una extraña familia de estrellas: diminutos puntos rojos que, por su madurez, no deberían existir. Fue como encontrar un centro de computación cuántica en plena Edad de Piedra. Tras una larga búsqueda, un nuevo estudio publicado este miércoles revela que no se trata de galaxias gigantes, sino de agujeros negros escondidos tras una nube oculta.
«Creemos que hemos resuelto el problema», afirmó Vadim Rusakov, cosmonauta ruso de 29 años y primer cofirmante del estudio, que se publicó hoy. Naturalezaevidencia de la mejor ciencia del mundo. Su equipo ha analizado en detalle las observaciones de varios de estos cuerpos descubiertos por James Webb.
«Creemos que estos agujeros negros están envueltos en una gruesa crisálida de gas que los hace parecer rojos y oculta el agujero negro en su interior», detalló Vadim en una entrevista por correo electrónico. «Hasta ahora no podíamos verlos con exactitud debido a la espesa atmósfera», añade el astrónomo de la Universidad de Manchester (Reino Unido).
Hasta ahora se entendía que estos cuerpos eran galaxias con más estrellas que la Vía Láctea, donde vivimos los humanos: unos 100.000 millones. Pero este crecimiento fue difícil de explicar porque algunas de estas galaxias comenzaron hace mucho tiempo en la historia del universo, cuando tenía el 5 por ciento de su edad actual.
Otra posibilidad era que se tratara de agujeros negros supermasivos, similares a los que se encuentran entre casi todas las galaxias. Pero en este caso su masa puede ser varios órdenes de magnitud mayor de lo que se puede imaginar. Además, estos agujeros negros no emitieron sus chorros de rayos X ni señales de radio. Además, no eran azules, como la mayoría de los agujeros negros son visibles gracias a la luz del gas que los rodea, sino rojos.
El equipo liderado por Rusakov se ha centrado en analizar la luz producida por el elemento más simple del universo, el hidrógeno. «Por primera vez hemos visto el interior de esta envoltura de gas y lo que hemos descubierto es que la mayor parte está ionizada, es decir, tiene muchos electrones libres. Estos electrones dispersan la luz y hacen que los agujeros negros parezcan más volátiles de lo que son», explica Vadim.
El proyecto también calculó el número de estos cuerpos y encontró alrededor de un millón de estrellas como el Sol. Esto es 100 veces menor de lo calculado en estudios anteriores, lo que los hace más relevantes para las tendencias astronómicas actuales.
Vadim explica las implicaciones de estos hallazgos para los cuerpos sensibles que parecen más viejos y maduros de lo que deberían ser en el universo original. «La primera observación de James Webb fue una prueba muy difícil para comprender el universo. Como muestra nuestro trabajo, algunas galaxias que antes se consideraban muy grandes, incluidos los pequeños puntos rojos (LRD), son en realidad agujeros negros supermasivos. En estos casos fue necesario crear nuevos modelos para explicar lo sin precedentes. Son mucho más pequeños de lo que se pensaba anteriormente, y es posible que en el universo temprano las estrellas y galaxias se formaran más rápido y más eficientemente que hoy.
El astrónomo añade algunas palabras interesantes. «Los pequeños puntos rojos están muy lejos: su luz ha viajado hasta nosotros durante más de 12 mil millones de años. Los vemos como eran cuando el universo era muy joven. Aparecieron cuando el cosmos tenía alrededor del 5% de su tamaño actual y desaparecieron cuando alcanzó el 15%. Por lo tanto, representan una breve parte de la vida de las galaxias en el universo temprano, pero muchos creen que James puede ser detectado desnudo. Debe ser muy raro en el universo actual. Esto sugiere que en ese momento había más gas para formar estrellas. y los agujeros negros, que las galaxias eran más pequeñas y compactas, y que el cielo era un lugar mucho más caótico de lo que es hoy.
Pablo G. Pérez González, investigador del Centro de Astrobiología, es experto en el estudio de pequeños puntos rojos. Hace tres años me di cuenta de que cuatro palabras resumían estos cuerpos: «Aún no lo sabemos». Ahora, considerando este nuevo estudio, y otros que se publicarán próximamente, se muestra más optimista, aunque advierte que aún queda trabajo por hacer. «Esta explicación me convence cada vez más. No soluciona del todo el problema, pero con esta nueva locura por los agujeros negros todo empieza a tener sentido y es más fácil de explicar. Aún así, es posible que el número de estos cuerpos sea muy diferente de lo que pensamos, y puede haber diferentes tipos», afirma.
Estos agujeros negros pueden simplemente formarse a partir de gas que cae en ellos debido a la gravedad, o pueden ser los restos de una implosión de una estrella supermasiva que puede alcanzar millones de soles. Esto sitúa a estos cuerpos entre una estrella y un agujero negro. Ahora es una pregunta sin respuesta.
Isabel MárquezUn investigador del Instituto de Astrofísica de Andalucía, destaca la importancia de seguir estudiando los pequeños puntos rojos: «Hasta ahora, ningún astrofísico ha predicho estos cuerpos. La novedad de este nuevo trabajo, según Márquez, es la elección que hacen para medir con precisión la masa del agujero negro central. «Estas nuevas cifras no son difíciles de aceptar, pero sí suaves. Se han estudiado una docena, pero se sabe que se han estudiado cientos de pequeños puntos rojos. En cualquier caso, esto abre la puerta a los astrónomos para detectar un nuevo tipo de agujero negro primordial en los modelos de evolución del universo», añade.
Rodrigo Nemmen, astrofísico de la Universidad de São Paulo en Brasil, dijo que «el universo tiene tendencia a actuar de manera inteligente». En otro artículo publicado en NaturalezaEl científico compara este descubrimiento con lo ocurrido en los años 60, cuando se encontró un número inusual de «pequeñas estrellas azules» que parecían formar parte de la Vía Láctea, pero que luego se confirmaron como un nuevo tipo de agujeros negros fuera de ella: los quásares. «Parece que la naturaleza tiene una broma. En astronomía, la juventud se asocia a menudo con el color azul, porque las estrellas jóvenes queman más calor y brillan en ese color. Sin embargo, en este caso, los agujeros negros más pequeños son rojos. Si Rusakov y sus colegas están en lo cierto, estos pequeños puntos rojos pueden ser quásares libres en la subfase de cocos y estrellas azules que desconcertaron a los científicos hace más de medio siglo», concluye Nemmen.
