Suscríbase al boletín científico Wonder Theory de CNN. Explora el universo con noticias sobre descubrimientos fascinantes, avances científicos y más.

cnn
–

Dos potentes telescopios de la NASA han detectado el agujero negro más antiguo y distante jamás encontrado.

Los datos capturados utilizando rayos X energéticos del Observatorio de rayos X Chandra y el Telescopio Espacial James Webb ayudaron a los astrónomos a detectar la firma de un agujero negro en crecimiento en el Universo temprano, sólo 470 millones de años después del Big Bang, que ocurrió hace 13.800 millones de años. .

El descubrimiento, descrito en un estudio publicado el lunes en la revista Naturaleza Astronomíapodría ayudar a los astrónomos a descubrir cómo se formaron algunos de los primeros agujeros negros supermasivos en el cosmos.

«Necesitábamos a Webb para encontrar esta galaxia notablemente distante y a Chandra para encontrar su agujero negro supermasivo», dijo en un comunicado el autor principal del estudio, Akos Bogdan. «También aprovechamos una lupa cósmica que aumentó la cantidad de luz que detectamos». Bogdan es astrofísico del Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica en Cambridge, Massachusetts.

Se refería a un efecto llamado lente gravitacional, que se produce cuando los objetos más cercanos (en este caso un cúmulo de galaxias) actúan como una lupa para los objetos distantes. Básicamente, la gravedad distorsiona y amplifica la luz de galaxias distantes en el fondo de lo que sea que esté ampliando, lo que permite observaciones de características celestes que de otro modo serían invisibles.

Los astrónomos detectaron el agujero negro en una galaxia llamada UHZ1. A primera vista, la galaxia apareció en la misma dirección que un cúmulo de galaxias conocido como Abell 2744, ubicado a unos 3.500 millones de años luz de la Tierra. Pero los datos recopilados por el telescopio Webb mostraron que UHZ1 está, de hecho, mucho más lejos y ubicado más allá del cúmulo, a 13,2 mil millones de años luz de la Tierra.

Un año luz, equivalente a 9,88 billones de millas, es la distancia que recorre un rayo de luz en un año. Dada la distancia entre la Tierra y los objetos del universo primitivo, cuando telescopios como Webb observan esta luz, es efectivamente como mirar hacia el pasado.

El equipo utilizó el Observatorio Chandra para detectar gas sobrecalentado que libera rayos X dentro de UHZ1, el signo revelador de un agujero negro supermasivo que está creciendo en tamaño.

La detección fue posible gracias al cúmulo de galaxias Abell, que intensificó en un factor de cuatro la luz de la galaxia UHZ1 y los rayos X emitidos por el agujero negro.

Los astrónomos creen que el descubrimiento les ayudará a comprender mejor cómo surgieron los agujeros negros supermasivos y alcanzaron sus monstruosas masas poco después del inicio del Universo.

Los investigadores quieren saber si estos gigantescos objetos celestes se formaron cuando colapsaron enormes nubes de gas o si fueron el resultado de las explosiones de las primeras estrellas masivas.

“Existen límites físicos a la rapidez con la que los agujeros negros pueden crecer una vez que se forman, pero aquellos que nacen con mayor masa tienen una ventaja. Es como plantar una plántula, que tarda menos tiempo en crecer hasta convertirse en un árbol de tamaño completo que si se comenzara con una semilla”, dijo Andy Goulding, investigador en ciencias astrofísicas de la Universidad de Princeton en Nueva Jersey.

Es coautor del artículo de Nature Astronomy y autor principal de otro artículo sobre la galaxia UHZ1 publicado en septiembre. Las cartas de la revista astrofísica..

El equipo que informó sus resultados en el artículo de Nature Astronomy encontró que la masa del distante agujero negro es similar a la masa total de todas las estrellas de la galaxia que lo alberga. Según los investigadores, su masa oscila entre 10 y 100 millones de soles, a juzgar por el brillo y la energía de los rayos X que emite.

Normalmente, los agujeros negros ubicados en los centros de las galaxias tienen sólo alrededor del 0,1% de la masa de las estrellas dentro de su galaxia anfitriona.

El inusual agujero negro puede ser un “agujero negro masivo” que se formó cuando colapsó una enorme nube de gas. como se teorizó en 2017 por Priyamvada Natarajan, coautor de ambos estudios y profesor de astronomía y profesor de Física Joseph S. y Sophia S. Fruton en la Universidad de Yale en New Haven, Connecticut.

«Creemos que esta es la primera detección de un ‘gran agujero negro’ y la mejor evidencia hasta ahora de que algunos agujeros negros se forman a partir de nubes masivas de gas», dijo Natarajan. «Por primera vez estamos observando una breve fase en la que un agujero negro supermasivo pesa casi tanto como las estrellas de su galaxia, antes de quedarse atrás».