Esos misteriosos puntos rojos en el universo primitivo podrían ser agujeros negros «disfrazados» de estrellas

Un agujero negro estelar podría explicar uno de los misterios que han surgido en los últimos años a partir de las imágenes captadas por el telescopio espacial James Webb (JWST): pequeños puntos rojos, demasiado compactos y brillantes para representar estructuras cosmológicas tradicionales, cuya naturaleza aún no logra un consenso entre los astrónomos.

Algunos proponen que se trata de galaxias extremadamente densas, otros que son núcleos galácticos activos, velados por el polvo cósmico. Una hipótesis alternativa procede de un estudio publicado en la revista Astronomy & Astrophysics: los puntos visibles en las imágenes del telescopio Webb podrían estar producidos por agujeros negros supermasivos incrustados en una envoltura de hidrógeno, asemejándose de algún modo a enormes estrellas.

Puntos misteriosos

El misterio comenzó en el verano de 2022, pocos meses después de la puesta en servicio del telescopio James Webb. Las primeras imágenes que envió a la Tierra de las regiones más lejanas de nuestro universo mostraban pequeños puntos rojos, que los científicos relacionaron inmediatamente con algún nuevo tipo de objeto astronómico que había escapado a las lentes del predecesor de Webb, el telescopio Hubble, incapaz de enfocar en esas longitudes de onda.

Análisis posteriores revelaron que los nuevos objetos celestes se encuentran en puntos del espacio extremadamente alejados de nosotros, a unos 12,000 millones de años luz. Y que, por tanto, se remontan a las primeras etapas del Universo no más de 1,800 millones de años después del Big Bang. Por ello, los astrónomos han estudiado a fondo las características de estos objetos, confirmando que no son compatibles con ninguna estrella, cuerpo celeste o cúmulo de estrellas conocidos. Por tanto, debe tratarse de un objeto completamente nuevo. Y aquí es donde empezaron a florecer las especulaciones.

Cúmulos estelares o agujeros negros

Uno de los primeros intentos de explicación formulados por la comunidad científica plantea un hipotético tipo de galaxia con características realmente extrañas. Regiones del espacio tan ricas en estrellas que resultan extremadamente brillantes a pesar de los miles de millones de años luz que nos separan, y que nuestros telescopios tiñen de rojo debido a la gran cantidad de polvo cósmico que las rodea. En este caso, lo que hace inverosímil la hipótesis es la cantidad de estrellas necesarias: en nuestra parte del mundo, solo hay una estrella, el Sol, a menos de un año luz de la Tierra; en cambio, en el volumen del espacio, los pequeños puntos rojos deberían contener cientos de miles de ellas.

Dado que estas regiones son extremadamente distantes, y por tanto se remontan a las primeras etapas del Universo, no es posible explicar tal abundancia y densidad de materia y estrellas basándose en los modelos cosmológicos actuales. De ahí que la hipótesis, por sugerente que sea, no se considere especialmente plausible. Por eso, parte de la comunidad científica ha empezado a preferir una segunda explicación: que los puntos rojos son núcleos galácticos activos también «enrojecidos», en este caso, por la presencia de polvo.

Los núcleos galácticos activos se encuentran entre las estructuras más brillantes del Universo, y se cree que están formados por agujeros negros supermasivos rodeados por un disco de acreción que se calienta por fricción y produce radiación electromagnética. Para justificar las observaciones del telescopio Webb, los agujeros negros en cuestión tendrían que ser realmente enormes, y en un número muy elevado. Otro detalle que no encaja en los modelos cosmológicos disponibles. Y que deja a muchos astrónomos pensando que, incluso en este caso, la explicación del misterio debería buscarse en otra parte.

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Astrónomos estiman que en la próxima década podríamos observar la explosión de un agujero negro primordial. Sería la primera prueba directa de la radiación de Hawking y quizá revele nueva física, incluso pistas sobre la materia oscura.

Las nuevas investigaciones

Entre los equipos interesados en resolver el misterio se encuentra el programa Rubies (Red Unknowns: Bright Infrared Extragalactic Survey), dirigido por la astrónoma Anna de Graaff, del Instituto Max Planck de Astronomía. En su último artículo, los investigadores describen los resultados de una campaña de observación realizada el año pasado con el espectrógrafo del telescopio James Webb.

«En este conjunto de datos identificamos 35 pequeños puntos rojos, muchos de los cuales ya habían sido observados utilizando e imágenes publicadas por JWST. Los que resultaron ser nuevos, sin embargo, fueron también los más extremos y fascinantes», explica Raphael Hviding, del Instituto Max Planck de Astronomía.