Webb midió un agujero negro de 13.000 millones de años — se formó antes que su propia galaxia

El agujero negro en la galaxia Abell2744-QSO1 tiene una masa de 50 millones de soles. La galaxia que lo alberga contiene el resto. Esa proporción contradice todos los modelos existentes: en cualquier galaxia que los astrónomos puedan estudiar hoy, el agujero negro central representa una fracción mínima de la masa estelar total. Aquí, el agujero negro supone dos tercios de todo lo que hay.

Esa desproporción tiene una explicación concreta, y trastoca la idea que los astrónomos tenían sobre la coevolución de galaxias y agujeros negros. El equipo midió la metalicidad de la galaxia —la concentración de elementos más pesados que el hidrógeno y el helio, que las estrellas generan durante su vida— y la encontró en menos de medio punto porcentual respecto a la del Sol. Esa lectura casi nula indica que muy pocas estrellas habían nacido y muerto en esta galaxia cuando las observaciones de Webb la captaron. El agujero negro ya era enorme en lo que era, esencialmente, una galaxia virgen recién formada.

El hallazgo es posible gracias a una técnica que Webb permite emplear por primera vez. Cartografiando el movimiento y la composición del gas que orbita cerca del agujero negro —un plasma caliente que cae hacia el interior a velocidades medibles—, el equipo dirigido por Roberto Maiolino en la Universidad de Cambridge calculó su masa de forma directa, sin recurrir a estimaciones teóricas. Es la primera medición directa de masa de cualquier agujero negro en los primeros mil millones de años del universo.

El modelo cosmológico estándar sostiene que las galaxias y sus agujeros negros centrales crecen juntos a lo largo de miles de millones de años, alimentándose mutuamente mediante fusiones, flujos de gas y ciclos de retroalimentación estelar. Abell2744-QSO1 rompe ese esquema. La galaxia es demasiado primitiva y demasiado pequeña en relación con su agujero negro para que ambos hayan evolucionado en paralelo. Algo sembró este agujero negro muy pronto —quizá el colapso directo de una enorme nube de gas primordial, o un agujero negro nacido de la primera generación de estrellas masivas— y la galaxia creció a su alrededor después.

El resultado no es definitivo. Un único objeto a distancia extrema, medido en condiciones observacionales excepcionales, no basta para reescribir por completo la teoría de formación galáctica. El equipo de Cambridge señala que la medición depende de supuestos sobre la geometría del disco de gas que rodea al agujero negro, y que las observaciones de Webb no pueden resolver completamente las escalas más pequeñas cerca del horizonte de sucesos. Se necesitan objetos adicionales a distancias similares para confirmar el resultado.

Esos objetos están llegando. Los programas de Webb centrados en regiones de alta densidad galáctica como el cúmulo Abell2744 proporcionarán la muestra necesaria. El equipo de Maiolino ya analiza candidatos adicionales en el mismo campo. El primer censo directo de masas de agujeros negros en los primeros mil millones de años del Big Bang ha comenzado.

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