Madrid, 18 de septiembre el 2024.- Observaciones con el telescopio espacial Hubble han revelado más agujeros negros en el universo primitivo de lo que se había informado hasta ahora.
El nuevo resultado puede ayudar a los científicos a entender cómo se crearon los agujeros negros supermasivos, según concluye un equipo internacional de investigadores dirigido por científicos del Departamento de Astronomía de la Universidad de Estocolmo. Actualmente, los científicos no tienen una imagen completa de cómo se formaron los primeros agujeros negros poco después del Big Bang. Se sabe que existen agujeros negros supermasivos, que pueden pesar más de mil millones de soles, en el centro de varias galaxias menos de mil millones de años después del Big Bang. «Muchos de estos objetos parecen ser más masivos de lo que originalmente pensábamos que podían ser en momentos tan tempranos: o bien se formaron muy masivos o crecieron extremadamente rápido», dijo en un comunicado Alice Young, estudiante de doctorado de la Universidad de Estocolmo y coautora del estudio publicado en The Astrophysical Journal Letters.
Los agujeros negros juegan un papel importante en el ciclo de vida de todas las galaxias, pero existen grandes incertidumbres en nuestra comprensión de cómo evolucionan las galaxias. Para obtener una imagen completa del vínculo entre la evolución de las galaxias y los agujeros negros, los investigadores utilizaron el Hubble para estudiar cuántos agujeros negros existen entre una población de galaxias débiles cuando el universo tenía solo un pequeño porcentaje de su edad actual.
Las observaciones iniciales de la región estudiada fueron fotografiadas nuevamente por el Hubble después de varios años. Esto permitió al equipo medir las variaciones en el brillo de las galaxias. Estas variaciones son un signo revelador de los agujeros negros. El equipo identificó más agujeros negros que los encontrados anteriormente con otros métodos. Los nuevos resultados de las observaciones sugieren que algunos agujeros negros probablemente se formaron por el colapso de estrellas masivas y prístinas durante los primeros mil millones de años del tiempo cósmico. Este tipo de estrellas solo pueden existir en épocas muy tempranas del universo, porque las estrellas de generaciones posteriores están contaminadas por los restos de estrellas que ya han vivido y muerto.
Otras alternativas para la formación de agujeros negros incluyen el colapso de nubes de gas, fusiones de estrellas en cúmulos masivos y agujeros negros «primordiales» que se formaron (por mecanismos físicos especulativos) en los primeros segundos después del big bang. Con esta nueva información sobre la formación de los agujeros negros, se pueden construir modelos más precisos de la formación de galaxias. «El mecanismo de formación de los primeros agujeros negros es una parte importante del rompecabezas de la evolución de las galaxias», dijo Matthew Hayes del Departamento de Astronomía de la Universidad de Estocolmo y autor principal del estudio.
«Junto con los modelos de cómo crecen los agujeros negros, los cálculos de la evolución de las galaxias ahora pueden colocarse sobre una base más motivada físicamente, con un esquema preciso de cómo los agujeros negros surgieron a partir del colapso de estrellas masivas». Los astrónomos también están haciendo observaciones con el Telescopio Espacial James Webb de la NASA para buscar agujeros negros galácticos que se formaron poco después del Big Bang, para entender cómo de masivos eran y dónde estaban ubicados.
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