Telescopio James Webb de la NASA permite a los científicos asomarse a las entrañas de un viejo agujero negro
El telescopio espacial James Webb, lanzado por la NASA, ayudó a estudiar uno de los agujeros negros supermasivos más cercanos al Big Bang, a 13.000 millones de años luz de la Tierra.
El telescopio James Webb de la NASA consiguió otra hazaña al prestarnos sus 'ojos' para observar el universo. Esta vez, en conjunto con astrofísicos de varios países, se ha estudiado a un agujero negro supermasivo considerado en más alejado, a 13.000 millones de años luz de la Tierra, que se gestó en la juventud del cosmos.
Los instrumentos tecnológicos del telescopio James Webb siguen dándoles satisfacciones a los científicos, quienes ahora comprenden mejor a estas regiones oscuras del espacio-tiempo. Al observar cómo los primeros agujeros negros supermasivos ganaron masa, se empezaron a descartar algunas hipótesis que solo conducían a la confusión.
Científicos usan el telescopio James Webb de la NASA para estudiar un agujero negro supermasivo
Astrofísicos de diversos países han utilizado la tecnología óptica del telescopio espacial James Webb de la NASA para estudiar uno de los agujeros negros más masivos y distantes conocidos, ubicado a aproximadamente 13.000 millones de años luz de la Tierra, en los inicios del universo, poco después del Big Bang. Este estudio científico incluye a expertos del Centro de Astrobiología (CAB) del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y del Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA).
"El rápido ensamblaje de los primeros agujeros negros supermasivos es un misterio perdurable", acotaron los investigadores, liderados por Sarah Bosman, del Instituto de Física Teórica en la Universidad de Heidelberg y el Max-Planck-Institut für Astronomie (Alemania).
Gracias a estas últimas observaciones del telescopio James Webb, se proporcionarían datos cruciales de la manera en que estas regiones del espacio-tiempo ganaron su ingente masa con el transcurrir del tiempo. Además, este agujero negro supermasivo engulle materia parecido a como lo hacen otros más jóvenes, por lo que sus comportamientos se han mantenido. Los resultados se encuentran disponibles en la revista Nature Astronomy.
Ilustración que muestra la estructura del núcleo de una galaxia alrededor de un agujero negro supermasivo como es el de J1120+0641. Foto: Observatorio Astronómico de Córdoba
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Los cuásares revelaron la existencia de agujeros negros supermasivos
Los primeros 1.000 millones de años del universo representan un desafío para los científicos que buscan entender cómo los primeros agujeros negros crecieron tan rápidamente y se volvieron tan masivos. Durante los 13.800 millones de años de existencia del universo, las galaxias han evolucionado, aumentando su masa al consumir gas circundante o fusionarse con otras galaxias vecinas que no se resistieron a la atracción gravitatoria.
En los últimos 20 años, las observaciones de cuásares, galaxias luminosas y distantes, han revelado la existencia de agujeros negros jóvenes, con 10.000 millones de masas solares. Este hecho ha desconcertado a los astrónomos, que tratan de explicar el rápido crecimiento de estos agujeros negros en las etapas iniciales del universo.
La luz de objetos distantes necesita tiempo para viajar hasta nosotros, lo que significa que, al observar estos objetos, los astrónomos están investigando el pasado. Por ejemplo, sabemos que la luz del Sol demora ocho minutos en llegar a la Tierra, entonces vemos al astro rey como era ocho minutos en el pasado. Así sucede con todos los objetos del espacio.
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¿Qué es un cuásar?
Un cuásar es el nombre que se le da al monstruoso evento en que un agujero negro absorbe materia y libera grandes cantidades de energía, que incluye radiofrecuencias, luz visible y rayos X, por la velocidad rotativa de su disco de acreción, compuesto de gas y polvo circundante.
Contrario a los agujeros negros, donde toda la materia es absorbida, se creía que los cuásares eran agujeros blancos, regiones en las cuales la materia escapa. "A medida que el material gira en espiral hacia los agujeros negros, una gran parte de la masa se convierte en energía. Es esta energía la que vemos. Debido a su gran distancia de nosotros, los cuásares no tienen ningún efecto real en la Tierra", explica la NASA en su sección educativa 'Pregúntale a un astrofísico'.
Impresión artística del cuásar 3C 279, a 5.000 millones de años luz. Foto: ESO/M. Kornmesser
MIRI, uno de los instrumentos tecnológicos más valiosos del telescopio James Webb
El telescopio espacial James Webb ha permitido avances significativos en estos estudios gracias a instrumentos como el MIRI (Mid-Infrared Instrument), desarrollado por un consorcio internacional de ingenieros del CSIC y del INTA. A cambio de su construcción, el consorcio recibió tiempo de observación, según la agencia EFE. Ellos eligieron estudiar el cuásar más distante conocido, denominado J1120+0641 y descubierto en 2011 mediante el telescopio UKIRT Infrarred Deep Sky Survey (UKIDSS).
Este instrumento ha sido fundamental para observar y comprender estos fenómenos lejanos y tempranos del universo, cuando solo sumaba entre 700 y 800 millones de años. Allanó el camino de los científicos en el conocimiento de cómo se formaron y evolucionaron los primeros agujeros negros y galaxias.
"El Instrumento de Infrarrojo Medio (MIRI) tiene una cámara y un espectrógrafo que ve la luz en la región del infrarrojo medio del espectro electromagnético, con longitudes de onda que son más largas de lo que ven nuestros ojos", resalta la NASA en su web.
