El JWST revela el par de agujeros negros más cercano en el universo temprano

Los astrónomos han descubierto el par de agujeros negros supermasivos alimentándose activamente más cercano jamás confirmado en el universo temprano, separados por solo 4,900 años luz dentro de un sistema de galaxias en fusión observado tal como existía apenas 1.3 mil millones de años después del Big Bang. El descubrimiento, realizado mediante el Telescopio Espacial James Webb y el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array en Chile, ha sido aceptado para su publicación en Nature Astronomy.livescience

El sistema, conocido como LID-1166, fue detectado inicialmente como una fuente de rayos X en el Chandra COSMOS Legacy Survey, pero permaneció invisible incluso en las imágenes más profundas del Telescopio Espacial Hubble. El espectrógrafo de infrarrojo cercano del JWST reveló dos fuentes compactas y brillantes cuyas firmas espectrales indicaban gas girando a altas velocidades, el sello distintivo de los agujeros negros que se alimentan activamente.livescience

Atravesando el polvo cósmico

"Este paso del descubrimiento solo pudo ocurrir gracias a las exquisitas capacidades de imagen y espectroscopia del JWST, y en particular a su instrumento NIRSpec", afirmó el coautor del estudio Roberto Decarli, astrónomo del Instituto Nacional de Astrofísica de Italia en Bolonia. "Observaciones similares desde tierra serían extremadamente desafiantes debido a la escasa transparencia de la atmósfera en estas longitudes de onda".livescience

Aunque se han detectado otros candidatos a agujeros negros duales en tiempos cósmicos aún más tempranos, esos pares estaban separados por decenas de miles de años luz o más. LID-1166 representa el primer caso confirmado de dos agujeros negros existiendo tan cerca el uno del otro en una época tan temprana.livescience

Los datos de ALMA revelaron además grandes reservas de gas frío asociadas con cada agujero negro, lo que apunta a dos galaxias al borde de la fusión y descarta escenarios en los que un agujero negro hubiera sido expulsado de su galaxia anfitriona.livescience

Una ola de descubrimientos de agujeros negros en el universo temprano

El hallazgo llega junto a un estudio independiente publicado esta semana en Astronomy & Astrophysics, que informó sobre la primera detección de tres agujeros negros supermasivos activos dentro de una sola galaxia. Ese sistema, J0148-4214, está aún más lejos, a 12.5 mil millones de años luz, y contiene dos agujeros negros centrales separados por solo 620 años luz, además de un tercero ubicado a 5,500 años luz del centro.dailygalaxy+2

En conjunto, estos descubrimientos sugieren que las fusiones galácticas ya estaban impulsando el crecimiento y el emparejamiento de agujeros negros en los primeros mil millones de años del universo, un proceso predicho durante mucho tiempo por la teoría pero que solo ahora se observa directamente.

"Lo sorprendente aquí es resolver este proceso en un par oscurecido que está a solo 1.5 kiloparsecs de distancia", dijo Anna Trindade Falcão, astrofísica del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA, quien no participó en el estudio de LID-1166. Esto, añadió, "es el primer paso para descubrir una población oculta de agujeros negros que, en teoría, sabemos que debería existir".livescience