Astrónomos de la Universidad de Texas y la Universidad de Arizona han descubierto un agujero negro de rápido crecimiento en una de las galaxias más extremas conocidas en el borde del Universo.

El descubrimiento de la galaxia y el agujero negro en su centro proporciona nuevas pistas sobre la formación de los primeros agujeros negros supermasivos. El nuevo trabajo se publica en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Utilizando observaciones realizadas con el Atacama Large Millimeter Array (ALMA), un radioobservatorio ubicado en Chile, el equipo ha determinado que la galaxia, llamada COS-87259, que contiene este nuevo agujero negro supermasivo es muy extrema, formando estrellas a un ritmo de 1.000 veces más que nuestra Vía Láctea y contiene más de mil millones de masas solares de polvo interestelar. La galaxia brilla tanto por este intenso estallido de formación estelar como por el creciente agujero negro supermasivo en su centro.

Se considera que el agujero negro es un nuevo tipo de agujero negro primordial, fuertemente cubierto de “polvo” cósmico, que emite casi toda su luz en el infrarrojo medio del espectro electromagnético. Los investigadores también han descubierto que este agujero negro supermasivo en crecimiento (a menudo llamado núcleo galáctico activo) genera un poderoso chorro de material que viaja a una velocidad cercana a la de la luz a través de su galaxia anfitriona.

Hoy, en el centro de casi todas las galaxias hay agujeros negros con masas de millones a miles de millones de veces la de nuestro Sol. Cómo se formaron estos agujeros negros supermasivos sigue siendo un misterio para los científicos, especialmente porque varios de estos objetos se han encontrado cuando el Universo era muy joven. Debido a que la luz de estas fuentes tarda tanto en llegar a nosotros, las vemos como existieron en el pasado; en este caso, solo 750 millones de años después del Big Bang, que es aproximadamente el 5% de la edad actual del Universo.

Lo que más sorprende de este nuevo objeto es que ha sido detectado en un área relativamente pequeña del cielo (menos de 10 veces el tamaño de la Luna llena), lo que sugiere que podría haber miles de fuentes similares en el Universo primitivo. . Este es un hallazgo totalmente inesperado de los datos anteriores.

La única otra clase de agujeros negros supermasivos que conocíamos en el Universo primitivo eran los cuásares, agujeros negros activos relativamente poco ocultos por el polvo cósmico. Estos cuásares son extremadamente raros a distancias similares a la de COS-87259, con solo unas pocas docenas ubicadas en todo el cielo. El sorprendente descubrimiento de COS-87259 y su agujero negro plantea varias preguntas sobre la abundancia de agujeros negros supermasivos muy tempranos, así como sobre los tipos de galaxias en las que se forman normalmente.

Ryan Endsley, autor principal del artículo y ahora becario postdoctoral en la Universidad de Texas, dijo en un comunicado: “Estos resultados sugieren que los primeros agujeros negros supermasivos a menudo estaban muy oscurecidos por el polvo, tal vez como consecuencia de la intensa actividad de formación estelar. en sus galaxias anfitrionas. Esto es algo que otros han estado prediciendo durante algunos años, y es bueno ver la primera evidencia observacional directa que respalda este escenario”.

Se han encontrado objetos similares en el Universo actual más local, como Arp 299 que se muestra aquí. En este sistema, dos galaxias chocan entre sí generando un intenso estallido estelar, así como un fuerte oscurecimiento del creciente agujero negro supermasivo en una de las dos galaxias.

Endsley agrega: “Si bien nadie esperaba encontrar este tipo de objeto en el Universo temprano, su descubrimiento es un paso hacia una mejor comprensión de cómo los agujeros negros de miles de millones de masas solares podrían haberse formado tan temprano en la vida del Universo”. así como también cómo evolucionaron por primera vez las galaxias más masivas”.