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En el corazón de nuestra galaxia se encuentran inmensos agujeros negros, agujeros que despliegan su misterioso poder gravitacional como un titán en la penumbra del cosmos. Su tamaño rivaliza con el de nuestro Sol, pero su masa es millones de veces más imponente.
¿Qué tan grandes son los agujeros negros?
Su poderosa atracción gravitatoria danza con el polvo y el gas que flotan en el vasto espacio, provocando un torbellino cósmico a su alrededor. Este inmenso agujero negro, el alma vibrante de la Vía Láctea, ha sido el motor que ha propulsado la creación y transformación de nuestra galaxia a lo largo de sus más de 13.000 millones de años. Su influencia ha sido fundamental en el surgimiento de sistemas solares, como el nuestro, tejiendo así la historia cósmica que nos une. De tanto en tanto, una estrella se aventura a acercarse demasiado, y en un susurro cósmico, se descompone, borrando toda huella de su antiguo esplendor.
Es una criatura formidable, capaz de tejer destinos con su aliento y desatar caos con un solo giro de su voluntad. Prácticamente todas los elemntos galácticos albergan en su núcleo un agujero negro enorme. Sin embargo, en la vastedad del cosmos, nuestro propio agujero negro, conocido como Sagitario A, se asemeja más a un ligero peso pluma. En los últimos diez años, los astrónomos han desvelado la existencia de impresionantes agujeros negros ultramasivos, verdaderos gigantes del universo que desafían nuestra comprensión del cosmos.
La aventura de explorar a estos colosos cósmicos
Algunos de ellos poseen masas que superan en 1.000 veces a Sagitario A, y son tan colosales que podrían engullir todo el vasto ancho de nuestro sistema solar. La asombrosa panorámica que nos brinda el telescopio espacial James Webb no solo cautiva la vista, sino que también nos proporciona una perspectiva renovada sobre el desarrollo de estos gigantescos titanes en los albores del universo. Sin embargo, hay numerosos enigmas por desvelar ¿cuál es su origen y hasta dónde pueden llegar en su expansión? Determinar las dimensiones de esos gigantescos y lejanos objetos, que por su propia naturaleza se escapan a nuestra vista directa, es todo un desafío.
Cuanto más densa sea la masa, más se expande el radio de los agujeros negros
Sin embargo, lo que sí tenemos claro es que algunos de ellos son sorprendentemente colosales. Uno de los hallazgos más fascinantes hasta ahora, conocido como Ton 618, se desplaza majestuoso en el corazón de un cuásar, situado a la asombrosa distancia de 18.000 millones de años luz de nosotros. Los agujeros negros son esquivos por su propia esencia, en el umbral que se conoce como horizonte de sucesos, la fuerza gravitacional alcanza niveles tan abrumadores que nada. Por lo tanto, solo somos capaces de vislumbrarlos cuando proyectan una sombra sobre el resplandor del material brillante que el agujero negro se está tragando.
No obstante, podemos inferir su presencia de manera más sencilla al contemplar una galaxia y analizar el impacto que ejerce el agujero negro en su núcleo. Una manera de hacerlo es localizar poderosos flujos de energía que emergen desde los extremos del agujero negro. Si bien aún no hemos descifrado completamente el misterio detrás de la formación de estas estructuras, lo cierto es que definitivamente lo logran, comenta el astrónomo Hlavacek-Larrondo. Estos flujos de radiación pueden extenderse a lo largo de millones de años luz.
La esencia de la física que rige tanto a los agujeros negros ultramasivos como a los de menor tamaño es sorprendentemente similar, una vez que cruzas el umbral del horizonte de sucesos, la libertad se desdibuja. Cuanto más densa sea la masa, más se expande el radio del horizonte de sucesos. Sin embargo, los agujeros negros ultramasivos poseen una característica fascinante que surge precisamente de su inmenso tamaño. Si por infortunio nos viéramos atrapados en un agujero negro de masa estelar, seríamos testigos de un fenómeno fascinante y aterrador llamado espaguetización.
Misterio del cosmos
Nuestro cuerpo, cual fideo en ebullición, se alargaría hasta límites insospechados, sometido a la intensa gravedad que varía desde nuestros pies hasta nuestra cabeza. No obstante, en el misterioso corazón de un agujero negro ultramasivo, la curvatura gravitacional se desvanece sutilmente, extendiéndose a lo largo de vastas distancias en el cosmos. De tal manera que, al cruzar el umbral del horizonte de sucesos, la sensación de caída se convertiría casi en un susurro imperceptible.
Reflejando en el espejo del tiempo. Con la impresionante capacidad del James Webb, los astrónomos han abierto una ventana al cosmos, permitiéndoles contemplar imágenes de épocas cada vez más remotas. Esto se debe a que la luz de aquellos recónditos parajes del universo ha tardado eones en alcanzar nuestros telescopios, revelando así el pasado más profundo del espacio.
Un grupo de científicos ha desentrañado un fascinante misterio del cosmos. Esto les brinda la oportunidad de contemplar galaxias que florecieron en los albores del universo, en sus primeros cientos de millones de años de vida. Para que esos lejanas gargantas cósmicas hayan alcanzado tal tamaño, es probable que hayan emergido en los albores del universo y, desde entonces, se hayan alimentado de materia con insaciable apetito. Este fenómeno pone en jaque muchas de nuestras ideas sobre las restricciones que rigen la formación de agujeros negros. No obstante, los astrónomos han comenzado a desenterrar indicios que apuntan en esa dirección. En las profundidades de los lugares más ancestrales del cosmos que nuestra mirada puede alcanzar, el telescopio James Webb está desvelando galaxias de formas y características nunca antes imaginadas.
Agujeros negros experimentaron un crecimiento veloz
Han hallado cientos de galaxias inusuales y compactas que resplandecen con una intensidad sorprendente. Estas joyas celestiales existieron en un periodo asombroso, tan solo entre 600 millones y 1.000 millones de años después del cataclismo inicial conocido como el Big Bang. Debido a su vibrante color y diminuta dimensión, son popularmente llamadas pequeños destellos rojos. Lo verdaderamente asombroso de estas galaxias radica en la luminosidad que irradian, la cual sugiere la presencia inminente de agujeros negros supermasivos en su núcleo. Estas observaciones insinuán que, en efecto, los agujeros negros experimentaron un notable crecimiento en un corto periodo de tiempo.
En el vasto cosmos que nos rodea, los majestuosos agujeros negros que se encuentran en el corazón de las galaxias suelen ser unos 1,000 veces más pequeños que su vasto hogar estelar. Sin embargo, el telescopio James Webb está descubriendo agujeros negros del mismo tamaño que nuestra propia galaxia, ubicados en los primeros instantes del Universo. Esto plantea la fascinante posibilidad de que estos misteriosos seres oscuros pudieran haber surgido antes de que las galaxias se desarrollaran a su alrededor. Hannah Übler, cosmóloga de la Universidad de Cambridge, señala que, al comparar con el universo que nos rodea, estas magnitudes superan ampliamente las expectativas, alcanzando niveles de decenas a varios cientos de veces mayores.
Übler, quien ha empleado el telescopio JWST para explorar los primigenios agujeros negros, comenta que los hallazgos son increíblemente asombrosos y desafían los modelos teóricos que intentan explicar cómo lograron alcanzar tales masas en tan poco tiempo. El enigma detrás de su origen. El enigma de cómo estos agujeros negros experimentaron un crecimiento tan veloz sigue siendo un acertijo fascinante, y seguramente está vinculado a las particularidades de su formación en los albores del universo.
Los agujeros negros ultramasivos
Una alternativa intrigante que se considera es que los primeros agujeros negros pudieron emerger no tanto de la explosión de estrellas, sino de la implosión de vastas nubes de gas. A este fenómeno se le llama agujeros negros de colapso directo, y representa una fascinante pieza en el rompecabezas del cosmos. Por lo general, estas nubes deberían haber dado origen a estrellas al agruparse bajo la influencia de la gravedad. Sin embargo, si las temperaturas eran lo suficientemente elevadas, algunas nubes no solo evitarían la formación estelar, sino que se desmoronarían directamente en el abismo de agujeros negros.
Estas circunstancias no se encuentran en el universo tal como lo conocemos hoy, comenta la experta con claridad. No obstante, en las abrasadoras y caóticas circunstancias del universo en sus albores, podría haber ocurrido, sostiene. Hasta la fecha, las enigmáticas estrellas de población III y los agujeros negros generados por colapso directo permanecen ocultos en las sombras del cosmos, lo que deja un velo de incertidumbre sobre los procesos que guiaron la creación de agujeros negros en los albores del Universo. Independientemente de cómo se originaron, estos agujeros negros encontraron la manera de crecer de forma asombrosamente rápida, alcanzando tamaños colosales en un abrir y cerrar de ojos.
Los agujeros negros ultramasivos podrían haberse expandido a gran velocidad al devorar material en intensas explosiones, una actividad que ha despertado el interés de los científicos, quienes han encontrado indicios de esto gracias a las observaciones del telescopio James Webb. Los astrónomos han detectado galaxias primitivas que resplandecen con intensidad y están en plena actividad, mientras que otras albergan un gigantesco agujero negro que parece sumido en un profundo sueño.
Agujeros negros en el vasto universo contemporáneo
Esta observación sugiere que estos colosos cósmicos han devorado una gran cantidad de materia antes de sucumbir al letargo. El tiempo que perdurará este ciclo es un misterio para nosotros, declara Hlavacek-Larrondo. No obstante, sugiere que los momentos de consumo acelerado podrían ser poco frecuentes. Tal vez apenas una pizca de la existencia de un agujero negro, un insignificante 1%.
Lo que aún permanece en la penumbra es la magnitud precisa que podrían alcanzar los agujeros negros en el vasto universo contemporáneo. Según Hlavacek-Larrondo, señaló que han realizado una estimación aproximada que se fundamenta en la antigüedad del universo, situando la cifra en alrededor de 270.000 millones de veces la masa del Sol. Sin embargo, tal vez el cosmos tenga en su bolsillo una sorpresa lista para revelarnos.