Los astrónomos han confirmado la existencia de objetos masivos similares a estrellas impulsados por agujeros negros en sus centros, un descubrimiento que desafía los modelos existentes de formación temprana de galaxias y ofrece una posible explicación para las desconcertantes observaciones del Telescopio Espacial James Webb (JWST). Estas “estrellas de agujeros negros”, como se las llama, parecen haber sido comunes en los primeros mil millones de años del universo, pero hoy no existen equivalentes, lo que sugiere un modo de crecimiento perdido para los agujeros negros supermasivos.
El misterio de los puntitos rojos
Inicialmente, el JWST identificó una población de galaxias rojas, compactas y inusualmente brillantes, denominadas “pequeños puntos rojos” (LRD, por sus siglas en inglés), que desafiaban una clasificación fácil. Las teorías iban desde cúmulos de estrellas densamente poblados hasta agujeros negros supermasivos oscurecidos por el polvo, pero ninguna explicaba completamente los patrones de luz observados. Los espectros de los LRD no coincidieron con ninguno de estos fenómenos, lo que dejó a los astrónomos desconcertados.
La hipótesis de la estrella del agujero negro
El consenso emergente sugiere que los LRD son enormes esferas de gas que rodean agujeros negros centrales. A medida que la materia cae en estos agujeros negros, se libera una inmensa energía gravitacional, lo que hace que el gas circundante brille intensamente, imitando a una estrella, pero mucho más brillante. Estas estrellas de agujeros negros habrían sido miles de millones de veces más brillantes que nuestro sol, pero estarían impulsadas por un mecanismo completamente diferente al de la fusión nuclear.
Montajes de evidencia: espectros y variabilidad
Un análisis reciente de más de cien LRD revela que sus espectros de luz se parecen mucho al de una única superficie lisa, una característica de las estrellas. Esto contrasta con los complejos espectros de las galaxias típicas, que combinan luz de múltiples fuentes. Además, las variaciones observadas en el brillo, incluso cuando se observan a través de lentes gravitacionales (lo que permite observaciones retrasadas durante décadas), se alinean con los modelos teóricos de los discos de acreción de los agujeros negros.
“El modelo de estrella de agujero negro existe desde hace algún tiempo, pero se pensaba que era muy extraño y existía, pero en realidad parece funcionar y tener más sentido”, dice Jillian Bellovary del Museo Americano de Historia Natural.
Desafíos e investigaciones futuras
Si bien hay pruebas sólidas que respaldan la hipótesis de la estrella agujero negro, sigue siendo difícil demostrar definitivamente la presencia de un agujero negro en cada núcleo. La densa envoltura de gas oscurece la observación directa, lo que obliga a los astrónomos a depender de mediciones indirectas, como las fluctuaciones de brillo. La investigación adicional se centrará en detectar patrones característicos de variabilidad de los agujeros negros y refinar los modelos de crecimiento temprano de los agujeros negros.
Estos hallazgos sugieren una fase previamente desconocida en la evolución del universo temprano, donde los agujeros negros pueden haber crecido a través de un proceso fundamentalmente diferente al que observamos hoy. Comprender la vida útil y la contribución de estas estrellas agujeros negros es crucial para reconstruir la historia de formación de los agujeros negros supermasivos, que ahora residen en los centros de casi todas las galaxias.
