Un agujero negro con una masa 50 millones de veces la del Sol parece haberse formado antes que la galaxia que lo rodea. Investigadores que usan el Telescopio Espacial James Webb han mapeado el gas que orbita este objeto en una diminuta galaxia llamada Abell2744-QSO1, ubicada a más de 13 mil millones de años luz. Los hallazgos sugieren que el agujero negro era inmenso desde el principio, posiblemente formándose dentro del primer segundo después del Big Bang, sin ningún colapso estelar previo.
Una galaxia diminuta con un secreto gigante
La galaxia QSO1 es lo que los astrónomos llaman un Pequeño Punto Rojo. Mide solo 1300 años luz de diámetro, y su luz ha viajado por más de 13 mil millones de años. Se encuentra detrás del Cúmulo de Pandora, un enorme cúmulo de galaxias que dobla y magnifica la luz de QSO1, haciendo que aparezca en tres puntos separados en el cielo. Este lente gravitacional permitió al equipo estudiar la galaxia con un detalle inusual. El agujero negro en su centro se estimaba previamente en 40 millones de masas solares, pero las nuevas observaciones elevaron esa cifra a 50 millones. La galaxia en sí es mucho más pequeña y menos masiva de lo que los científicos esperarían para albergar un agujero negro tan gigante.
Un cambio de paradigma en los orígenes de los agujeros negros
Los científicos han creído durante mucho tiempo que los agujeros negros se forman cuando grandes estrellas en una galaxia existente colapsan. Esos agujeros negros luego crecen al tragar gas y fusionarse con otros. Pero el agujero negro en QSO1 parece haber saltado todo ese proceso. Ya era enorme cuando la galaxia aún era joven y pequeña. El equipo midió el movimiento y la composición del gas que gira alrededor del agujero negro usando los instrumentos de imagen y espectroscopia del Webb. Encontraron evidencia clara de que el agujero negro no provino de un colapso estelar. En cambio, debió haber nacido grande, posiblemente del colapso directo de nubes de gas masivas en el universo muy temprano. Roberto Maiolino de la Universidad de Cambridge, coautor de los estudios publicados en Nature y Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, calificó el hallazgo como un cambio de paradigma que obliga a revisar por completo cómo se forman y crecen los agujeros negros.
Por qué les importa a los investigadores locales y al público
Para los astrónomos del Reino Unido y de todo el mundo, este descubrimiento desafía una suposición fundamental sobre la historia cósmica. Hasta ahora, todas las mediciones de masa de los agujeros negros tempranos eran indirectas, basadas en reglas que funcionan para agujeros negros cercanos. Francesco D'Eugenio, también de la Universidad de Cambridge y coautor, señaló que nadie sabía si esas reglas se aplicaban al universo distante. Este hallazgo muestra que quizás no. El agujero negro en QSO1 es anterior a su galaxia anfitriona, lo que significa que la galaxia se formó alrededor de un monstruo ya existente. Esto invierte el orden de eventos largamente sostenido: primero la galaxia, segundo el agujero negro.
Este descubrimiento no reescribe la historia de cada agujero negro, pero añade un nuevo capítulo. Algunos agujeros negros supermasivos en el universo temprano no fueron de crecimiento lento. Fueron gigantes desde el principio, y sus galaxias llegaron después.
