James Webb detecta agujeros negros gigantes en diminutas galaxias que desafían lo que creíamos posible

Dos galaxias pequeñas con agujeros negros inesperadamente grandes

Las galaxias descubiertas, llamadas Pelias y Neleus, se encuentran a un corrimiento al rojo (z) cercano a 0,7, lo que significa que las observamos tal como eran hace miles de millones de años, en una etapa intermedia de la historia del universo.

En las observaciones en luz ultravioleta y visible, realizadas con los instrumentos NIRISS y NIRSpec, estas galaxias parecían normales dentro de su categoría. Mostraban características típicas de galaxias jóvenes con intensa formación estelar, con colores azulados y poca presencia de polvo.

Pero cuando los científicos analizaron sus emisiones en el infrarrojo medio con el instrumento MIRI, surgió una sorpresa. Detectaron un exceso de radiación infrarroja que no podía explicarse únicamente por la formación de estrellas.

La explicación más probable apunta a la presencia de un núcleo galáctico activo (AGN), es decir, un agujero negro que está absorbiendo materia activamente y liberando enormes cantidades de energía, oculto dentro de densas nubes de polvo.

Agujeros negros desproporcionados que rompen las reglas conocidas

Los resultados sugieren que los agujeros negros en estas galaxias podrían representar hasta el 60 % de la masa total de sus galaxias, una cifra extremadamente elevada si se compara con las proporciones observadas en galaxias cercanas.

Aunque esa estimación corresponde al límite superior de los cálculos, incluso valores más conservadores siguen siendo extraordinarios.

Este hallazgo plantea una cuestión fundamental, cómo pudieron formarse agujeros negros tan grandes en galaxias tan pequeñas. Una de las hipótesis sugiere que estos agujeros negros crecieron primero, antes de que las galaxias acumularan suficientes estrellas para aumentar su masa total.

Otro detalle intrigante es la ausencia de emisiones en rayos X, normalmente asociadas a este tipo de núcleos activos. Esto podría indicar que el material que rodea al agujero negro está ocultando la radiación o que el proceso de crecimiento ocurre mediante acreción super-Eddington, un mecanismo en el que el agujero negro absorbe materia a un ritmo extremadamente rápido.

Una pista clave sobre el origen de los agujeros negros gigantes

Las galaxias Pelias y Neleus se encuentran entre las más pequeñas jamás detectadas con núcleos activos confirmados, lo que amplía el rango de entornos donde pueden crecer agujeros negros.

Además, los investigadores creen que estas galaxias podrían estar relacionadas con los llamados Little Red Dots, un tipo de objeto identificado recientemente por el Webb que muestra características espectrales similares y que también podría contener agujeros negros ocultos en polvo.

El estudio sugiere que fases de crecimiento rápido y oculto por polvo podrían haber sido más comunes de lo que se pensaba en las primeras etapas del universo.

A largo plazo, telescopios como Chandra, el futuro observatorio Athena, el radiotelescopio ALMA o el futuro Roman Space Telescope serán esenciales para buscar más galaxias similares y comprender hasta qué punto este fenómeno es habitual.

Si se confirman más ejemplos como estos, la idea tradicional sobre cómo crecen las galaxias y sus agujeros negros podría necesitar una revisión profunda. Y una vez más, el telescopio Webb estaría obligando a los astrónomos a replantear algunas de las bases más sólidas de la evolución cósmica.