Los agujeros negros son objetos tan densos que ni siquiera la luz puede escapar de su atracción gravitatoria. Se forman cuando las estrellas masivas colapsan al final de su vida, o cuando dos objetos más pequeños, como estrellas de neutrones o agujeros negros, se fusionan. Los agujeros negros pueden crecer al absorber materia y energía de su entorno, y algunos alcanzan tamaños colosales que desafían nuestra comprensión.
Los astrónomos han descubierto lo que podría ser el mayor agujero negro conocido hasta la fecha. El gigantesco agujero negro tiene una masa de 30.000 millones de soles y se encuentra en el centro de una galaxia situada a cientos de millones de años luz de la Tierra. Los astrónomos lo llaman un agujero negro ultramasivo, a diferencia de los habituales agujeros negros supermasivos galácticos que pesan entre unos pocos millones y unos pocos miles de millones de masas solares.
"Este agujero negro en particular, que tiene aproximadamente 30.000 millones de veces la masa de nuestro sol, es uno de los más grandes jamás detectados y en el límite superior de cómo creemos que los agujeros negros pueden llegar a ser teóricamente, por lo que es un descubrimiento extremadamente emocionante", dijo James Nightingale, astrofísico de la Universidad de Durham en el Reino Unido y autor principal del nuevo estudio.
Una lupa natural
Los astrónomos descubrieron un agujero negro al usar la lente gravitacional, un efecto que curva la luz alrededor de objetos masivos, mientras observaban una galaxia más lejana que la que rodea al agujero negro.
"La mayoría de los agujeros negros más grandes que conocemos están en un estado activo, donde la materia que se acerca al agujero negro se calienta y libera energía en forma de luz, rayos X y otras radiaciones", dijo Nightingale. "Sin embargo, la lente gravitacional hace posible estudiar los agujeros negros inactivos, algo que no es posible actualmente en las galaxias lejanas.
Este enfoque podría permitirnos detectar muchos más agujeros negros más allá de nuestro universo local y revelar cómo evolucionaron estos objetos exóticos más atrás en el tiempo cósmico".
El estudio, publicado en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, se basa en observaciones realizadas con el telescopio espacial Hubble de la NASA y la Agencia Espacial Europea (ESA), y con el telescopio espacial Chandra de rayos X de la NASA. Los investigadores utilizaron un modelo informático para simular cómo la luz se curva alrededor del agujero negro y estimar su masa.
El agujero negro ultramasivo se encuentra en el centro de una galaxia llamada A1201-BCG, que forma parte del cúmulo de galaxias Abell 1201. El cúmulo está situado a unos 3.000 millones de años luz de la Tierra, lo que significa que los astrónomos lo ven tal y como era hace 3.000 millones de años. El agujero negro podría haber crecido aún más desde entonces, o podría haberse reducido al perder masa por la radiación de Hawking, un proceso teórico por el que los agujeros negros emiten partículas subatómicas.
Un misterio sin resolver
Los astrónomos no saben con certeza cómo se forman y crecen los agujeros negros ultramasivos, ni cuántos hay en el universo. Algunas teorías sugieren que podrían ser el resultado de fusiones entre varios agujeros negros supermasivos, o que podrían haberse formado en las primeras etapas del universo a partir de nubes de gas muy densas.
"Los agujeros negros ultramasivos son extremadamente raros y difíciles de detectar, por lo que cada nuevo hallazgo nos ayuda a comprender mejor estos objetos tan misteriosos", dijo Roger Davies, astrofísico de la Universidad de Oxford en el Reino Unido y coautor del estudio. "Nuestro descubrimiento demuestra el poder de la lente gravitacional para estudiar los agujeros negros inactivos, que podrían ser más comunes que los activos pero permanecen ocultos a nuestra vista".
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Los investigadores esperan encontrar más agujeros negros ultramasivos utilizando la misma técnica, así como con los futuros telescopios espaciales como el James Webb Space Telescope (JWST) de la NASA y la ESA, que se lanzará a finales de este año. El JWST tendrá una mayor sensibilidad y resolución que el Hubble, lo que le permitirá observar objetos más débiles y distantes.
"Estamos ansiosos por utilizar el JWST para buscar más agujeros negros ultramasivos y aprender más sobre su naturaleza y origen", dijo Nightingale. "También esperamos poder medir con mayor precisión las propiedades del agujero negro que hemos encontrado, como su rotación y su entorno, para obtener una imagen más completa de este fascinante fenómeno".
