Es posible que los astrónomos hayan identificado el agujero negro supermasivo más distante y más temprano jamás observado, que reside dentro de la galaxia GHZ2. Este descubrimiento, basado en datos del Telescopio Espacial James Webb (JWST), ofrece una visión del universo tal como existía apenas 350 millones de años después del Big Bang. Los hallazgos, actualmente disponibles como preimpresión en arXiv, están siendo revisados por pares.
El desafío de la formación temprana de agujeros negros
La existencia de un agujero negro tan masivo en una etapa tan temprana de la historia del universo presenta un desafío importante para los modelos cosmológicos actuales. Los agujeros negros suelen crecer a lo largo de miles de millones de años, pero GHZ2 sugiere que algunos pueden haberse formado y expandido mucho más rápido de lo que se pensaba anteriormente. Los científicos están debatiendo si estos primeros agujeros negros se originaron como “semillas ligeras” (creciendo rápidamente a partir de masas más pequeñas) o “semillas pesadas” (comenzando con un tamaño ya sustancial). La velocidad a la que el agujero negro de GHZ2 alcanzó su masa desafía las teorías existentes sobre la evolución galáctica.
Cómo JWST reveló la anomalía
El espectrógrafo de infrarrojo cercano y el instrumento de infrarrojo medio de JWST fueron cruciales para detectar GHZ2. Estos instrumentos capturan la luz estirada por la expansión del universo, lo que permite a los astrónomos observar la galaxia tal como era en su infancia. La evidencia clave proviene de intensas “líneas de emisión” dentro del espectro de GHZ2: bandas de luz brillantes que indican procesos de alta energía.
Específicamente, la detección de una fuerte línea de emisión C IV λ1548, que representa carbono triplemente ionizado, apunta fuertemente hacia la presencia de un núcleo galáctico activo (AGN), o un agujero negro supermasivo alimentándose activamente. La pura energía necesaria para arrancar tres electrones de los átomos de carbono no puede explicarse fácilmente únicamente mediante procesos estelares.
Señales contradictorias e investigación en curso
Si bien la evidencia sugiere un AGN, GHZ2 no exhibe todas las características típicas de los agujeros negros que se alimentan activamente. Esta complejidad sugiere un sistema mixto: la galaxia puede estar alimentada tanto por estrellas como por un AGN, o que la formación estelar dentro de GHZ2 es fundamentalmente diferente a la que se observa en el universo local.
Actualmente, los investigadores están perfeccionando sus modelos para tener en cuenta esta combinación única. Otras observaciones del JWST a resoluciones más altas, combinadas con datos del Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, serán fundamentales para confirmar la actividad del AGN y desentrañar la verdadera naturaleza de GHZ2.
El descubrimiento de GHZ2 no se trata sólo de encontrar otro agujero negro. Obliga a los científicos a reevaluar la rapidez con la que se pueden formar agujeros negros supermasivos en el universo temprano y si los modelos actuales de evolución galáctica necesitan una revisión importante.
