El telescopio James Webb descubre un agujero negro que se habría formado instantes después del Big Bang

Las hazañas del telescopio espacial James Webb (JWST) continúan: ahora acaba de detectar un agujero negro (muy) antiguo, que incluso podría haberse formado en las primeras fracciones de segundo tras el Big Bang. Así lo ha descrito un equipo internacional de investigación según el cual, si el descubrimiento del llamado ‘agujero negro primordial’, una clase hipotética cuya existencia predijo Stephen Hawking pero nunca antes había sido observada, podría revolucionar las teorías sobre el Universo y tendría profundas implicaciones para las leyes fundamentales de la física. Los resultados se publicaron en el servidor pre-print Arxiv.

Galaxias y agujeros negros

Actualmente, la teoría más aceptada es que las estrellas y las galaxias aparecieron primero y que los agujeros negros solo se formaron a partir del colapso gravitatorio de las estrellas primordiales. Pero las últimas observaciones del James Webb de un agujero negro gigante rodeado únicamente por un halo escaso de materia parecen incompatibles con esta secuencia de acontecimientos. «El agujero negro está casi desnudo», informó a The Guardian Roberto Maiolino, cosmólogo de la Universidad de Cambridge y coautor del estudio. «Parece que este agujero negro se formó sin haber sido precedido por una galaxia a su alrededor».

La teoría del agujero negro

Según la teoría planteada por Hawking en los años 70, considerada especulativa hasta ahora, los agujeros negros primordiales se formaron inmediatamente después del Big Bang, durante la expansión inicial del Universo, debido al colapso de regiones más densas y calientes. En este escenario, agujeros negros de diversos tamaños surgieron antes que las estrellas, insertándose en el tejido del Universo y actuando entonces como bolsas gravitatorias alrededor de las cuales comenzaron a acumularse el polvo y el gas de las primeras galaxias. Según el físico, además, los agujeros negros primordiales podrían ser candidatos a la esquiva materia oscura de la que serían la fuente principal.

Los cálculos

Para las nuevas observaciones, los investigadores se centraron en un punto rojo conocido como QSO1, que data de hace más de 13,000 millones de años, cuando el Universo apenas tenía 700 millones de años. A partir de análisis posteriores, pudieron calcular que la masa del agujero negro era de 50 millones de masas solares, con la masa total de la materia circundante a menos de la mitad de este valor. «Esto contrasta fuertemente con lo que observamos en nuestro Universo cercano, donde los agujeros negros en el centro de las galaxias (como la Vía Láctea) son unas mil veces menos masivos que su galaxia anfitriona», explicó Maiolino a The Guardian.

Orígenes primordiales

En un análisis anterior, según recuerda The Guardian, se descubrió que el material que rodea al agujero negro está compuesto casi exclusivamente de hidrógeno y helio, los dos elementos sobrantes tras el Big Bang. La falta de elementos más pesados creados en las estrellas podría, por tanto, confirmar aún más la ausencia de formación estelar en las proximidades del agujero negro. «Estos resultados representan un cambio de paradigma», comentó Maiolino. «Asistimos a la formación de un enorme agujero negro sin una galaxia real, por lo que podemos deducir de los datos. Señalamos, no obstante, que serán necesarias más investigaciones y muchos más estudios para confirmar la tesis de los orígenes primordiales de los agujeros negros».

Artículo publicado originalmente en WIRED Italia. Adaptado por Mauricio Serfatty Godoy.