El telescopio espacial James Webb, desarrollado por la NASA, la ESA y la CSA, ha aportado lo que científicos consideran la evidencia más sólida hasta ahora sobre la posible existencia de estrellas asociadas a agujeros negros, una hipótesis que podría ayudar a explicar algunos de los objetos más enigmáticos del universo temprano.
Desde que el James Webb descubrió en 2022 los llamados “pequeños puntos rojos” (LRD, por sus siglas en inglés), los astrónomos han intentado descifrar la naturaleza de estas misteriosas fuentes de luz observadas apenas unos cientos de millones de años después del Big Bang. Ahora, el análisis detallado de uno de estos objetos, denominado GLIMPSE-17775, parece aportar respuestas clave.
La investigación fue liderada por Vasily Kokorev, de la Universidad de Texas en Austin, quien junto a su equipo estudió el espectro más profundo obtenido hasta la fecha de un pequeño punto rojo. Los resultados, publicados en la revista científica The Astrophysical Journal, revelan múltiples indicios de que GLIMPSE-17775 alberga un agujero negro supermasivo rodeado por una densa envoltura de gas parcialmente ionizado.
Según Kokorev, parte de la comunidad científica está convergiendo hacia una explicación común para estos objetos: la existencia de sistemas conocidos como estrellas con agujeros negros. Sin embargo, hasta ahora ningún pequeño punto rojo había mostrado tantas evidencias reunidas en una sola fuente.
El hallazgo fue posible gracias a una combinación de factores. GLIMPSE-17775 fue observado dentro de un programa diseñado para estudiar galaxias débiles y estrellas de Población III en el cúmulo de galaxias Abell S1063. Aunque el objeto se encuentra mucho más lejos que el cúmulo, su luz fue amplificada por un fenómeno conocido como lente gravitacional, lo que permitió obtener una cantidad excepcional de detalles.
El pequeño punto rojo existió aproximadamente 1.800 millones de años después del Big Bang y, gracias a la amplificación natural producida por la gravedad, las 30 horas de observación realizadas por el James Webb equivalieron a unas 80 horas de exposición. Como resultado, los investigadores lograron identificar más de 40 líneas espectrales, convirtiendo este registro en el más detallado obtenido hasta ahora para un objeto de este tipo.
Kokorev comparó el análisis de los datos con la resolución de un complejo rompecabezas. A medida que el equipo estudiaba cada una de las líneas espectrales, comenzaron a surgir patrones que apuntaban hacia una misma explicación.
Entre las evidencias encontradas destacan señales de hidrógeno, oxígeno, helio e hierro que no encajan con los modelos tradicionales de nubes de gas en rotación. En cambio, los datos sugieren la presencia de una densa capa gaseosa que rodea una fuente extremadamente energética. Además, los científicos identificaron un conjunto de 16 líneas de hierro, denominado “bosque de hierro”, cuya formación requiere una fuente de energía tan intensa como un agujero negro en rápido crecimiento.
Los investigadores también detectaron fenómenos de fluorescencia y absorción de helio, indicadores adicionales de un entorno denso alrededor de una fuente altamente energética. Todo ello respalda la hipótesis de que GLIMPSE-17775 podría ser un agujero negro en fase activa de acreción, envuelto en un espeso capullo de gas.
Para completar la investigación, el equipo incorporó observaciones del Telescopio Espacial Hubble obtenidas a través de los programas Frontier Fields y BUFFALO. La combinación de datos permitió concluir que GLIMPSE-17775 está rodeado por una galaxia anfitriona de gran tamaño, lo que explica algunas de las características observadas en su espectro.
Cuando los pequeños puntos rojos fueron detectados por primera vez, algunos investigadores llegaron a plantear que podrían desafiar los modelos cosmológicos actuales debido a la enorme cantidad de luz que emitían. Sin embargo, los nuevos hallazgos sugieren que estos objetos pueden encajar dentro de los modelos existentes de evolución del universo, sin necesidad de recurrir a explicaciones extraordinarias sobre el crecimiento de las galaxias en sus primeras etapas.
De esta manera, GLIMPSE-17775 se perfila como una pieza clave para comprender mejor la formación de agujeros negros y galaxias durante los primeros miles de millones de años de la historia cósmica.
*Con información de Europa Press.