El telescopio espacial James Webb (JWST) acaba de medir la masa de un agujero negro supermasivo inactivo en el universo primitivo, un logro que hasta ahora parecía imposible. Con 6 mil millones de masas solares, el coloso dormido se encuentra en el centro de la galaxia MRG-M0138, observada cuando el cosmos tenía solo 3 mil millones de años. El hallazgo, publicado en Science, proporciona la primera medición directa de un agujero negro quiescente a distancias cosmológicas.
Un agujero negro dormido a 10 000 millones de años luz
MRG-M0138 no es una galaxia cualquiera. Los astrónomos la estudiaron usando el instrumento NIRSpec Integral Field Spectrograph del Webb y un truco de la naturaleza: la lente gravitacional. Un cúmulo masivo de galaxias situado entre nosotros y MRG-M0138 curva la luz que emite, amplificando su imagen unas 30 veces. Gracias a ese efecto, el equipo pudo diseccionar la región central de la galaxia y ver cómo las estrellas se mueven bajo el dominio gravitatorio del agujero negro.
“Combinando la visión nítida del Webb con una lupa natural, hemos podido asomarnos a la esfera de influencia del agujero negro, donde su gravedad acelera las estrellas”, explica el doctor Andrew Newman, de la Carnegie Institution for Science y la Universidad del Sur de California. Esa técnica de dinámica estelar, habitual en el universo local, nunca se había aplicado con éxito en una galaxia tan distante y con un agujero negro inactivo.
El resultado fue rotundo: 6 mil millones de masas solares. Para comparar, el agujero negro supermasivo del centro de la Vía Láctea, Sagitario A*, apenas suma 4 millones de masas solares. Es decir, el gigante de MRG-M0138 es 1 500 veces más masivo que el nuestro. “Solo un puñado de agujeros negros dormidos tan masivos se conocían antes, todos en el universo cercano”, añade Newman. El descubrimiento traslada esa categoría a eras mucho más tempranas.
El agujero negro dormido de MRG-M0138 pesa 6 000 millones de veces el Sol, un gigante cuando el universo apenas tenía 3 000 millones de años.
La lente gravitacional, clave para pesar lo invisible
Las galaxias masivas del universo primitivo suelen ser brillantes y activas, con agujeros negros que devoran materia y emiten intensa radiación. MRG-M0138 es una excepción: es una galaxia “muerta”, sin formación estelar, y su agujero negro se encuentra en un estado de quiescencia. Eso lo convierte en un objetivo ideal para medir la masa sin el deslumbramiento de un núcleo activo, pero también en un objeto muy tenue.
Aquí es donde la lente gravitacional marcó la diferencia. El cúmulo de galaxias en primer plano actúa como una enorme lente, deformando y magnificando la imagen de la galaxia distante. Los astrónomos emplearon los datos espectroscópicos de Webb para trazar la velocidad de las estrellas en el corazón de MRG-M0138. “Determinar cómo se mueven colectivamente las estrellas dentro del núcleo de esta galaxia lejana nos ha permitido medir la masa de su agujero negro supermasivo, que de otro modo sería indetectable”, señala el profesor Richard Ellis del University College London.
Esta proeza técnica confirma la viabilidad del método para cartografiar la evolución de los agujeros negros a lo largo del tiempo cósmico. Hasta ahora, los astrofísicos habían inferido la masa de los agujeros negros primitivos a partir de la luminosidad de los cuásares, un método indirecto y sesgado. La dinámica estelar proporciona una medida directa, comparable a las que se realizan en las galaxias cercanas.
Lo que el hallazgo cambia sobre la formación de las galaxias
La relación entre la masa de un agujero negro central y las propiedades de su galaxia anfitriona es una de las correlaciones más sólidas de la astrofísica actual. En el universo local, la masa del agujero negro está vinculada a la dispersión de velocidades de las estrellas en el bulbo galáctico —la llamada relación M-sigma—. Sin embargo, no estaba claro si esas mismas reglas se aplicaban ya en el universo temprano. MRG-M0138, con apenas 3 mil millones de años después del Big Bang, ofrece la primera prueba dinámica de que las galaxias más densas y masivas ya albergaban agujeros negros descomunales desde épocas muy tempranas.
“Demostrar que esta técnica funciona en el universo primitivo nos permite iniciar un censo completo del crecimiento de los agujeros negros a lo largo de la historia cósmica”, afirma Ellis. El equipo continuará aplicando la misma metodología a otras galaxias con lente gravitacional, lo que podría revelar si la siembra inicial de agujeros negros fue universal o dependiente del entorno.
MRG-M0138 es una galaxia elíptica masiva que ya había agotado su combustible para formar estrellas hace miles de millones de años. Su agujero negro, aunque hoy dormido, fue probablemente un cuásar energético en su juventud. El hecho de que un agujero negro tan pesado exista cuando el universo tenía solo 3 mil millones de años plantea preguntas sobre los mecanismos que aceleraron su crecimiento: ¿colapso directo de nubes de gas? ¿fusión de semillas masivas? Los modelos actuales luchan por generar monstruos de 6 mil millones de masas solares en tan poco tiempo cósmico. Su rápida evolución sugiere que los agujeros negros supermasivos pueden haber frenado la formación estelar mediante potentes vientos o radiación, un mecanismo de retroalimentación que hoy se observa en sistemas cercanos pero que parece haber operado muy pronto.
Una limitación es que el estudio se basa en un único objeto, aunque enormemente masivo. Los autores recalcan que estos resultados deberán verificarse con una muestra más amplia. No obstante, el mero hecho de haber pesado un agujero negro inactivo a 10 mil millones de años luz ya supone un salto cualitativo. Hasta ahora, la astronomía solo había podido estimar masas de agujeros negros activos en el universo distante, y siempre con métodos indirectos.
🔬 Ficha del Descubrimiento
- Qué se ha descubierto: La primera medición directa de la masa de un agujero negro supermasivo inactivo en el universo primitivo: 6 mil millones de masas solares.
- Dónde: En la galaxia MRG-M0138, situada a más de 10 mil millones de años luz de la Tierra, amplificada por el efecto de lente gravitacional de un cúmulo de galaxias en primer plano.
- Institución responsable: Colaboración internacional liderada por el Carnegie Institution for Science, University of Southern California y University College London, con datos del telescopio James Webb (NASA/ESA/CSA).
- Cuándo: Publicado en la revista Science (volumen 392, junio de 2026).
- Impacto a futuro: La técnica permitirá realizar un censo dinámico de agujeros negros a lo largo de la historia cósmica, desvelando cómo y cuándo las galaxias y sus agujeros negros crecieron juntos.
