Un «monstruo» espacial en los orígenes del Universo

JOSÉ MANUEL NIEVES / MADRID

Día 25/02/2015 - 18.33h

Tiene una masa equivalente a 12.000 millones de soles y su propia existencia supone un desafío para la Ciencia. Se trata de un agujero negro supermasivo que se formó cuando el Universo apenas tenía 875 millones de años

FOTO: ZHAOYU LI (SHANGHAI ASTRONOMICAL OBSERVATORY)

Tiene una masa equivalente a 12.000 millones de soles y su propia existencia supone un desafío para la Ciencia. Se trata de un agujero negro supermasivo que se formó cuando el Universo apenas tenía 875 millones de años (el 6% de su edad actual) y que se encuentra justo en el centro de un quásar superluminoso. De hecho, ese quásar es el objeto más brillante jamás observado en ese lejano periodo de nuestra historia. El sorprendente hallazgo se publica esta semana en «Nature».

Se cree que todos los agujeros negros supermasivos se formaron al mismo tiempo que las galaxias, hace más de diez mil millones de años en el Universo primitivo. Y se piensa que pudieron alcanzar sus descomunales tamaños a base de «engullir» enormes cantidades de materia de sus alrededores, un proceso de «alimentación» que libera suficiente energía como para ser observado desde la Tierra en forma de objetos extraordinariamente brillantes y que la Ciencia ha denominado quásars (del inglés «quasi stellar objects»). Un quásar, pues, no es más que una nube de material que está siendo engullida por un agujero negro. A medida que el material de la nube acelera hacia su verdugo, atraído por su gravedad, se va calentando cada vez más, hasta hacerse extremadamente brillante y luminoso.

Todas y cada una de las galaxias grandes que vemos hoy a nuestro alrededor albergan en sus centros un agujero negro supermasivo. Los científicos piensan que todos esos grandes agujeros negros se formaron cuando el Universo era aún muy joven, y que al principio sus masas eran pequeñas, entre 100 y 100.000 veces la de nuestro Sol. Con el paso de los miles de millones de años desde su lejana formación hasta la actualidad, sin embargo, algunos de ellos han logrado crecer hasta alcanzar tamaños gigantescos, incluso de miles de millones de masas solares, a base de «devorar» materia de sus alrededores o de fusionarse con otros agujeros negros.

Por eso, los agujeros negros más grandes que se han visto, con masas superiores a los 10.000 millones de soles se encuentran, generalemente, en el Universo más cercano (la porción de Universo en la que nosotros nos encontramos) y reciente. Para darse cuenta de la magnitud de esos auténticos «monstruos espaciales» baste pensar que el agujero negro que duerme en el centro de nuestra propia galaxia, la Vía Láctea, «solo» tiene entre 4 y 5 millones de veces la masa del Sol.

Pero encontrar un agujero negro supermasivo de 12.000 millones de masas solares en el Universo primitivo (cuando éste apenas tenía 875 millones de años) es algo completamente distinto. De hecho, ninguna teoría actual es capaz de explicar cómo un agujero negro pudo crecer tanto en un tiempo tan escaso.

Xue-Bing Wu, de la Universidad de Pekín y autor principal del estudio, se encontró con el «monstruo» mientras llevaba a cabo un detallado análisis de los objetos más luminosos y distantes del Universo. Lo primero que vio fue un quásar «ultraluminoso» (tanto que emite un trillón de veces la energía del Sol) y cuyo agujero negro central parecía tener un tamaño desproporcionado, algo muy sorprendente sobretodo porque se formó apenas 875 millones de años después del Big Bang, es decir, cuando el Universo apenas tenía el 6% de su edad actual.

El rápido crecimiento de este agujero negro en un tiempo tan relativamente breve desafía las teorías existentes. En palabras de Fuyan Bian, de la Universidad Nacional de Australia y miembro del equipo de Wu, «la formación de un agujero negro tan grande en tan poco tiempo es muy difícil de interpretar con las teorías actuales».

A partir de ahora, los investigadores tratarán de explicar cómo es posible este objeto que, en teoría, no debería de existir. Y buscarán también si se trata de un fenómeno aislado o si, por el contrario, existen más agujeros negros descomunales al principio del Universo.

Al mismo tiempo, sin embargo, el brillo extremo del quásar que envuelve al «monstruo» ofrece a los científicos una oportunidad inmejorable para investigar con gran detalle las condiciones del Universo en aquél distante periodo de su existencia.