James Webb revela que los ‘puntos rojos’ del universo primitivo son agujeros negros antiguos

El objeto, llamado GLIMPSE-17775, muestra más de 40 líneas espectrales y se formó unos 1.800 millones de años después del Big Bang. Sus proporciones de hidrógeno, oxígeno, helio, hierro y azufre descartan que sea una simple nube de gas.

El James Webb ha confirmado que uno de los puntos rojos del universo primitivo es un agujero negro. El objeto, bautizado GLIMPSE-17775, llevaba tiempo apareciendo como una mancha compacta y rojiza en las imágenes del telescopio, sin que nadie acertara a decir qué era. Un equipo internacional publica ahora la respuesta en The Astrophysical Journal: no puede ser una simple nube de gas en rotación, sino un agujero negro supermasivo, probablemente el núcleo activo de una galaxia.

El hallazgo llegó por casualidad. Los astrónomos peinaban el archivo del Webb en busca de estrellas de Población III, las primeras que se encendieron después del Big Bang, y se toparon con una señal imposible de ignorar. La datación sitúa su formación unos 1.800 millones de años después del Big Bang, cuando el universo era todavía muy joven.

Publicidad

Los puntos rojos pequeños, los little red dots que el Webb empezó a devolver en sus primeras imágenes, son manchas compactas de tono rojizo que aparecen una y otra vez sobre el fondo del cielo. Durante un tiempo fueron un incordio. Estaban ahí, eran abundantes y no encajaban en ninguna categoría conocida.

Más de 40 líneas espectrales en una sola mancha roja

La clave está en la cantidad de detalle. El análisis de GLIMPSE-17775 ha permitido identificar más de 40 líneas espectrales, las frecuencias concretas de luz que emiten o absorben los átomos y las moléculas. Es el registro más fino obtenido hasta ahora de cualquier punto rojo, según el estudio publicado en The Astrophysical Journal.

Y esas líneas no salen de cualquier cosa. Contienen proporciones altas de hidrógeno, oxígeno, helio, hierro, y azufre, una combinación que no cuadra con una nube de gas girando en solitario. Los modelos que mejor encajan describen algo más raro: un agujero negro cuyo disco de acreción ilumina el capullo de gas que lo envuelve por completo.

El conjunto brilla con propiedades espectrales muy parecidas a las de una estrella, y de ahí el nombre que le han dado los astrónomos: black hole star, un agujero negro con aspecto de estrella. No es una estrella que ha colapsado ni un agujero negro devorando a una vecina. Es un objeto compacto rodeado de gas que reemite la energía del disco y adopta un brillo estelar.

Lo que el Webb ha fotografiado no es una estrella: es un agujero negro disfrazado con la luz del gas que devora.

Ahí está la rareza, y ahí está también la pista sobre cómo crecen los agujeros negros. Porque si el gas que los rodea puede brillar de esta manera, parte de los objetos más luminosos del universo temprano podrían ser motores gravitatorios camuflados de estrellas gigantes.

Cómo se calcula la edad de un agujero negro del universo primitivo

puntos rojos JWST

La herramienta que permite poner fecha a todo esto se llama corrimiento al rojo. Como el universo se expande, la luz que viaja por él se estira: cuanto más lejos está la fuente, más larga es la onda con la que nos llega. El rojo es el extremo visible de ese estiramiento y, más allá, la radiación sale del rango que el ojo humano puede ver. De ahí que los objetos más antiguos aparezcan tan rojos.

La analogía funciona si se piensa en un globo que se hincha con puntos dibujados encima. Ningún punto se mueve por la superficie, pero todos se alejan entre sí, y la distancia entre dos marcas crece con el tiempo. Con la luz ocurre algo parecido: el fotón no cambia de velocidad, pero su longitud de onda se estira durante el viaje. Para hacerse una idea de la escala, la luz que captó el Webb salió de GLIMPSE-17775 cuando en la Tierra no existía nada parecido a un planeta. El Sol tardaría todavía miles de millones de años en encenderse.

Queda un detalle que no encaja del todo, y es justo lo que hace interesante el caso. Los puntos rojos suelen mostrar un salto de Balmer marcado, una discontinuidad en su espectro que también aparece en muchas estrellas corrientes. Aquí ese salto es débil. Al cruzar los datos del James Webb con los del Hubble, el equipo encontró la explicación más probable: la galaxia anfitriona que rodea al objeto suaviza la señal. No es un escenario insólito, pero tampoco es lo habitual en un punto rojo.

Lo que cambia en la historia de los primeros agujeros negros

Desde que el Webb empezó a enviar imágenes, estos puntos rojos han sido un problema abierto. Abundan en el universo primitivo, son compactos y rojos, y las explicaciones han ido desde galaxias envueltas en polvo hasta agujeros negros supermasivos creciendo a un ritmo difícil de encajar en los modelos. Cada interpretación obligaba a retorcer la teoría sobre cómo se forman las galaxias. Si una parte de esos puntos son agujeros negros envueltos en gas, el cuadro se vuelve bastante más coherente.

La cautela, no obstante, sigue siendo obligatoria. El propio equipo habla de un candidato muy probable, no de una certeza, y el resultado se apoya en un único objeto. No está replicado. Tampoco conviene olvidar que las imágenes de GLIMPSE-17775 no son las más espectaculares que ha firmado el telescopio: su valor está en el espectro, no en la postal. Es la huella química la que sostiene la interpretación, y esa huella es, por ahora, una sola.

El siguiente paso es fácil de enunciar y difícil de ejecutar: aplicar el mismo análisis al resto de puntos rojos catalogados y comprobar cuántos responden igual. Si la respuesta es afirmativa, esos puntitos rojos dejarán de ser una anomalía incómoda y pasarán a ser una ventana al tramo más antiguo de la historia del universo. Y el Webb, que se construyó para mirar muy lejos, habrá vuelto a demostrar que también sirve para mirar muy atrás.

🔬 Ficha del Descubrimiento

  • Qué se ha descubierto: Que GLIMPSE-17775, uno de los puntos rojos del universo primitivo, es un agujero negro supermasivo rodeado por un capullo de gas que le confiere un aspecto estelar.
  • Dónde: En el fondo profundo del cielo observado por el James Webb, en una región cuya luz se emitió cuando el universo tenía unos 1.800 millones de años.
  • Institución responsable: Equipo internacional de astrónomos con datos del James Webb y del Hubble; estudio publicado en The Astrophysical Journal.
  • Cuándo: El estudio aparece publicado en The Astrophysical Journal; las observaciones proceden del archivo del James Webb y del Hubble.
  • Impacto a futuro: Abre la vía a reinterpretar la población de puntos rojos como agujeros negros en crecimiento y a afinar el origen de los primeros agujeros negros supermasivos.

Publicidad