El Hubble descubre más agujeros negros de lo esperado en el Universo temprano
Con la ayuda del telescopio espacial Hubble de la NASA/ESA, un equipo internacional de investigadores dirigido por científicos del Departamento de Astronomía de la Universidad de Estocolmo ha descubierto 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.
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| Esta es una imagen del Hubble de un cielo negro salpicado de una miríada de galaxias de todas las formas y tamaños que se remontan a casi el comienzo del Universo. En el medio de la imagen hay un recuadro insertado que muestra un par de galaxias tempranas. Una galaxia tiene forma de espiral y la otra tiene forma de huso porque es una galaxia de disco vista de canto. La galaxia con forma de huso tiene un agujero negro supermasivo activo que aparece como un punto blanco brillante. Esto se identifica comparando imágenes de la misma región tomadas en diferentes épocas.] Crédito: NASA, ESA, M. Hayes (Universidad de Estocolmo), J. DePasquale (STScI) |
Los científicos no tienen por el momento 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 bien crecieron extremadamente rápido", dijo Alice Young, estudiante de doctorado de la Universidad de Estocolmo y coautora del estudio publicado en The Astrophysical Journal Letters .
Los agujeros negros desempeñan 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 existían 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 varios años después. Esto permitió al equipo medir variaciones en el brillo de las galaxias. Estas variaciones son un signo revelador de la presencia de 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 generaciones posteriores de estrellas 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, las fusiones de estrellas en cúmulos masivos y los 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 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", afirma Matthew Hayes, del Departamento de Astronomía de la Universidad de Estocolmo y autor principal del estudio. "Junto con los modelos de crecimiento de los agujeros negros, los cálculos de la evolución de las galaxias pueden ahora situarse sobre una base más motivada desde el punto de vista físico, con un esquema preciso de cómo los agujeros negros surgieron a partir del colapso de estrellas masivas".
Los astrónomos también están realizando observaciones con el telescopio espacial James Webb de la NASA/ESA/CSA para buscar agujeros negros galácticos que se formaron poco después del Big Bang, para comprender qué tan masivos eran y dónde estaban ubicados.
Más información
El telescopio espacial Hubble es un proyecto de cooperación internacional entre la ESA y la NASA.
Crédito de la imagen: NASA, ESA, M. Hayes (Universidad de Estocolmo), J. DePasquale (STScI)
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Bethany Downer
Directora de comunicaciones científicas de la ESA/Hubble
Correo electrónico: Bethany.Downer@esahubble.org
Publicado en ESA/Hubble el 17 de septiembre del 2024, enlace publicación.
