⚫ Descubrimiento de un agujero negro supermasivo fugitivo recorriendo el espacio
La respuesta proviene de una reciente observación del telescopio espacial James Webb. Los astrónomos han identificado un agujero negro supermasivo, con una masa equivalente a diez millones de veces la del Sol, que se desplaza a una velocidad vertiginosa de 3,5 millones de kilómetros por hora. Este monstruo cósmico huye aparentemente de su galaxia de origen, dejando tras de sí un reguero de materia colapsada a lo largo de cientos de miles de años luz.
La detección inicial se realizó gracias al telescopio Hubble, que vislumbró un rastro estrecho e inusual. Para confirmar la naturaleza de este objeto, el equipo utilizó las capacidades avanzadas del JWST. Los datos revelaron un desplazamiento masivo de gas en la parte delantera del agujero negro, formando una onda de choque, así como una cola alargada donde la materia se condensa para dar nacimiento a nuevas estrellas.
Los investigadores exploran dos mecanismos posibles para explicar esta eyección. Cuando dos galaxias entran en colisión y se fusionan, sus agujeros negros centrales pueden interactuar. Si estos agujeros negros se fusionan, la emisión de ondas gravitacionales puede propulsar al resultante fuera de la galaxia (ver más abajo). Otra posibilidad implica una interacción de tres cuerpos entre agujeros negros, donde uno de ellos es expulsado del sistema.
Este agujero negro en movimiento podría influir profundamente en su entorno. La onda de choque que genera comprime el gas de las regiones que atraviesa, desencadenando una formación estelar intensiva (explicación al final del artículo). Aunque situado a aproximadamente 9 mil millones de años luz en las galaxias llamadas del búho cósmico, su estudio ofrece pistas sobre las dinámicas de las fusiones galácticas.
Imagen Hubble de un agujero negro supermasivo fugitivo confirmado, con el reguero estudiado por el JWST
Crédito: van Dokkum et al (2025)/ arXiv
Los próximos pasos apuntan a descubrir otros ejemplos similares. Con la llegada de nuevos instrumentos como el telescopio espacial Roman, los científicos esperan identificar estos objetos elusivos más fácilmente. Este avance transforma una predicción teórica en una realidad observable, enriqueciendo nuestra comprensión de la evolución cósmica.
Por otra parte, los datos recopilados muestran que la velocidad del agujero negro, deducida del desplazamiento del gas, es suficiente para escapar de la atracción gravitacional de su antigua galaxia.
Las ondas gravitacionales
Estas ondulaciones del espacio-tiempo son predichas por la teoría de la relatividad general de Einstein. Ocurren cuando objetos masivos, como agujeros negros o estrellas de neutrones, aceleran o entran en colisión. Las ondas gravitacionales viajan a la velocidad de la luz, deformando débilmente la estructura del espacio a su paso.
Su detección directa se realizó por primera vez en 2015 por el interferómetro LIGO. Este instrumento mide diminutas variaciones de distancia causadas por el paso de estas ondas. Las señales capturadas provienen a menudo de fusiones de agujeros negros, liberando una energía enorme en forma de ondas gravitacionales.
Durante las fusiones galácticas, cuando dos agujeros negros supermasivos se encuentran, su coalescencia emite ondas gravitacionales intensas. Si esta emisión no es simétrica, puede dar un impulso al agujero negro resultante. Este 'empujón' puede ser suficiente para eyectarlo de su galaxia.
El estudio de estas ondas permite probar las leyes fundamentales de la física en condiciones extremas. También ofrecen una nueva forma de observar el Universo, complementando las observaciones electromagnéticas tradicionales.
La formación de estrellas en los regueros cósmicos
El nacimiento de las estrellas se produce generalmente dentro de nubes densas de gas y polvo en las galaxias. Bajo el efecto de la gravedad, estas nubes colapsan, formando protoestrellas que finalmente se encienden por fusión nuclear. Este proceso a menudo se desencadena por perturbaciones externas, como las ondas de choque.
Cuando un objeto masivo, como un agujero negro fugitivo, atraviesa el espacio intergaláctico, crea una onda de choque en la parte delantera. Esta onda comprime el gas circundante, aumentando su densidad y temperatura. Estas condiciones favorecen el colapso gravitacional, iniciando la formación de nuevas estrellas en el reguero del objeto.
En el caso del agujero negro supermasivo observado, la cola de 200 000 años luz contiene gas acumulado y choqueado. Este medio se convierte en un sitio de formación estelar activa, produciendo estrellas cuya masa total equivale a cien millones de veces la del Sol. Este fenómeno era poco conocido anteriormente.