Los astrónomos, utilizando los telescopios espaciales Hubble y Chandra, han descubierto evidencia potencial de agujeros negros “errantes” en pequeñas galaxias enanas. Estos hallazgos pueden contener pistas sobre cómo los agujeros negros supermasivos crecieron tan rápidamente en el universo primitivo, un enigma de larga data en cosmología. El descubrimiento sugiere que algunos agujeros negros no se asientan en los centros de las galaxias, sino que vagan a través de ellos como nómadas cósmicos.
El misterio de los primeros agujeros negros supermasivos
Ahora se sabe que en los núcleos de la mayoría de las galaxias grandes existen agujeros negros supermasivos (millones o miles de millones de veces la masa de nuestro Sol). Sin embargo, el Telescopio Espacial James Webb (JWST) está revelando que algunos existieron sorprendentemente temprano en la historia del universo, menos de mil millones de años después del Big Bang. Esto desafía las teorías actuales, que sugieren que estos gigantes tardarían más de mil millones de años en formarse mediante fusiones y acreción.
Una explicación es la existencia de las primeras “semillas de agujeros negros”. Estos agujeros negros más pequeños podrían haber iniciado el proceso de crecimiento, pero siguen siendo esquivos en las observaciones directas. Las galaxias enanas ofrecen un campo de pruebas único para esta idea, porque tienen historias más simples y menos caóticas que las galaxias más grandes. Su relativa tranquilidad significa que pueden preservar un “registro fósil” de estas primeras semillas de agujeros negros.
Por qué son importantes las galaxias enanas
Las galaxias enanas, con masas miles de millones de veces mayores que la del Sol, son ideales para estudiar la formación de agujeros negros. A diferencia de las galaxias masivas donde las fusiones y la intensa actividad oscurecen los orígenes de sus agujeros negros, las galaxias enanas ofrecen una visión más clara. Los investigadores plantean la hipótesis de que en estos sistemas más pequeños, los agujeros negros pueden formarse fuera del centro galáctico y permanecer allí, sin entrar nunca en espiral hacia adentro.
Los modelos predicen que hasta la mitad de los agujeros negros de las galaxias enanas podrían estar errantes. Esto significa que los estudios actuales centrados en los centros galácticos podrían pasar por alto una población significativa de agujeros negros masivos.
Distinguir los agujeros negros errantes de otras señales
Identificar estos agujeros negros rebeldes es difícil. Deben distinguirse de otras fuentes brillantes, como las regiones de estallido estelar (áreas de intensa formación estelar) y las explosiones de supernovas. El equipo analizó 12 galaxias enanas detectadas previamente en ondas de radio y encontró ocho con núcleos galácticos activos (AGN) desplazados del centro. Estos AGN sugieren la presencia de agujeros negros errantes.
El desafío consiste en confirmar estas señales. Más tenues que sus contrapartes más grandes, estas galaxias enanas AGN son difíciles de detectar en longitudes de onda ópticas y de rayos X. Un candidato (ID 64) resultó ser un AGN distante alineado por casualidad con la galaxia enana, lo que pone de relieve las dificultades de verificación.
Próximos pasos: el papel de JWST
El equipo utilizó Hubble y Chandra para confirmar un AGN descentrado, pero siete siguen sin confirmar. El siguiente paso podría implicar el Telescopio Espacial James Webb (JWST), que podría resolver las fuentes de las emisiones de radio con mayor precisión. Podría revelar si las señales provienen de agujeros negros errantes dentro de cúmulos de estrellas o de galaxias distantes superpuestas en el cielo.
“Identificar el origen de las fuentes de radio no nucleares puede ser posible gracias a las exquisitas capacidades del JWST”, dijo Megan R. Sturm, líder del equipo.
La búsqueda de agujeros negros errantes en galaxias enanas es una vía prometedora para comprender el universo primitivo y los orígenes de los agujeros negros supermasivos. Si se confirman, estos hallazgos cambiarían nuestra comprensión de la formación y evolución de los agujeros negros.
