Una clase de galaxias explicaría el crecimiento de agujeros negros en el universo temprano
Un reciente estudio basado en datos del telescopio espacial James Webb ha descubierto una población inusual de objetos llamados “pequeños puntos rojos” (LRD, por sus siglas en inglés), que podrían contener agujeros negros supermasivos en pleno crecimiento. Este hallazgo abre nuevas puertas para comprender la formación de galaxias y el desarrollo del universo en sus primeros mil millones de años.
En diciembre de 2022, apenas seis meses después de que el telescopio James Webb comenzara sus operaciones científicas, los astrónomos identificaron numerosos objetos rojos diminutos en el cielo profundo. Estos objetos, ubicados en las primeras etapas del universo, han intrigado a los investigadores por su naturaleza, sus colores característicos y la información que podrían aportar sobre el universo temprano.
Un equipo liderado por Dale Kocevski, del Colby College, ha compilado una de las mayores muestras de estos LRD hasta la fecha. Según sus análisis, muchos de estos puntos podrían estar dominados por la actividad de agujeros negros supermasivos en crecimiento, fenómeno que podría explicar su singularidad.
Los “pequeños puntos rojos” estudiados se originaron durante los primeros 1.500 millones de años tras el Big Bang, una etapa clave para comprender la evolución del cosmos. “Estamos desconcertados por esta nueva población de objetos que ha encontrado Webb. No vemos análogos de ellos en corrimientos al rojo más bajos, razón por la cual no los habíamos visto antes de Webb”, dijo Kocevski.
"Se está realizando una cantidad sustancial de trabajo para tratar de determinar la naturaleza de estos pequeños puntos rojos y si su luz está dominada por agujeros negros en acreción", explicó.
Para realizar el estudio, el equipo analizó datos públicos del telescopio James Webb, incluyendo información de proyectos como el Cosmic Evolution Early Release Science (CEERS) y otros estudios extragalácticos profundos. Esto les permitió reunir una muestra amplia y representativa de los LRD.
La distribución temporal de estos objetos resulta especialmente reveladora: los LRD aparecieron en grandes cantidades aproximadamente 600 millones de años después del Big Bang, pero su número comenzó a declinar rápidamente alrededor de los 1.500 millones de años.
El equipo también utilizó datos espectroscópicos de estudios como RUBIES para analizar en detalle algunos de los LRD. Cerca del 70 % de estos objetos mostraron señales de gas moviéndose a velocidades de hasta 2 millones de millas por hora, una característica típica de los discos de acreción que rodean a los agujeros negros supermasivos. Esto sugiere que muchos de estos objetos son en realidad núcleos galácticos activos (AGN), donde los agujeros negros están en pleno proceso de acumulación de materia.
"Lo más emocionante para mí son las distribuciones de corrimiento al rojo. Estas fuentes realmente rojas, de alto corrimiento al rojo, básicamente dejan de existir en un punto determinado después del Big Bang", dijo Steven Finkelstein, coautor del estudio, quien destacó la importancia de estos hallazgos: "Si estos LRD son realmente agujeros negros en crecimiento, esto indica una era de crecimiento masivo de agujeros negros ocultos en el universo primitivo".
El descubrimiento de esta nueva clase de objetos tiene profundas implicaciones para la cosmología. Según Anthony Taylor, otro de los coautores, el análisis de los LRD permite ajustar teorías existentes sobre la formación de galaxias y la interacción con los agujeros negros supermasivos, pues menos estrellas en estos objetos implican galaxias más pequeñas y ligeras, lo que encaja con las teorías actuales. "Así es como se resuelve el problema de la destrucción del universo", dijo Taylor.
Estos descubrimientos son solo el comienzo de lo que el telescopio James Webb puede aportar al entendimiento del universo temprano. Los investigadores planean seguir estudiando estos objetos para confirmar su naturaleza y explorar cómo influyeron en la formación de galaxias y estructuras cósmicas. @mundiario
