Santiago (Chile).- Un equipo internacional de científicos, liderado por el profesor Ken-ichi Tadaki de la Universidad Hokkai-Gakuen, ha logrado un hito en la astronomía al detectar señales de radio de alta resolución provenientes del gas caliente que rodea un agujero negro supermasivo situado a 12.900 millones de años luz.
Gracias al Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), esta innovadora observación ha permitido identificar agujeros negros ocultos formados en las primeras etapas del universo, lo que podría cambiar la forma en que entendemos su evolución.
El estudio se enfocó en un cuásar extremadamente distante, cuya masa supera mil millones de veces la del Sol. Los cuásares son los objetos más brillantes del cosmos, impulsados por agujeros negros supermasivos que liberan una energía colosal mientras devoran la materia circundante.
No obstante, analizar sus regiones internas ha sido un desafío debido a la gran distancia y las condiciones extremas del entorno.
El equipo de investigadores superó esta barrera al centrar su estudio en las señales de radio emitidas por moléculas de monóxido de carbono (CO) altamente energizadas. Gracias a la extraordinaria resolución de ALMA, lograron observar por primera vez los mecanismos de calentamiento que afectan al gas ubicado a solo cientos de años luz del agujero negro. Esta hazaña representa un avance crucial en la exploración del universo temprano.
Uno de los descubrimientos más sorprendentes fue la detección de una emisión intensa de CO a niveles de energía elevados, lo que indica que el gas que rodea al agujero negro alcanza temperaturas extremadamente altas. Aunque la radiación ultravioleta de estrellas en formación suele calentar el gas en regiones de formación estelar, la magnitud de este fenómeno no puede explicarse solo por esa actividad.
La investigación sugiere que los responsables de este calor extremo son los rayos X generados en el disco de acreción y la corona del agujero negro. Estos rayos X poseen la capacidad de calentar el gas a temperaturas mucho más elevadas que las observadas en zonas estelares comunes.
Además, el equipo encontró evidencias de que los vientos y ondas de choque producidos por el cuásar contribuyen a este calentamiento extremo. Estos hallazgos confirman que la región central de un cuásar es uno de los entornos más dinámicos y violentos del universo, donde fuerzas colosales interactúan en un equilibrio de destrucción y creación.
El descubrimiento tiene profundas implicaciones para nuestra comprensión de los agujeros negros en el universo primitivo. Normalmente, los cuásares más brillantes se observan con relativa facilidad en longitudes de onda visibles y en rayos X.
Sin embargo, cuando un cuásar está envuelto en densas nubes de polvo cósmico, su luz visible y radiación de rayos X pueden quedar bloqueadas, haciendo que permanezca invisible para los telescopios convencionales.
Aquí es donde ALMA juega un papel crucial: las ondas de radio captadas en este estudio no son absorbidas fácilmente por el polvo cósmico, lo que las convierte en una herramienta poderosa para detectar agujeros negros previamente desconocidos. Esta técnica podría ser clave para completar un censo más preciso de los primeros agujeros negros supermasivos y proporcionar información crucial sobre su formación y evolución.
Gracias a estos avances, los astrónomos podrán desentrañar mejor los misterios del universo temprano y entender cómo estos colosos cósmicos influyeron en la estructura del cosmos en sus primeros mil millones de años. Este hallazgo no solo abre una ventana hacia el pasado remoto, sino que también plantea nuevas preguntas sobre la naturaleza de los agujeros negros y su impacto en la evolución galáctica.
El equipo de investigación espera aplicar esta innovadora técnica en futuros estudios de cuásares distantes y descubrir más agujeros negros ocultos. Este es solo el comienzo de una nueva era en la observación del universo primitivo, donde la combinación de tecnología avanzada y nuevos enfoques científicos podría revelar los secretos más profundos del cosmos.
