El telescopio espacial James Webb lleva varios años encontrando diminutos puntos rojos en imágenes del universo temprano. Parecen pequeños, compactos y extraordinariamente brillantes, pero su naturaleza ha resultado difícil de explicar: algunos modelos exigían galaxias con demasiadas estrellas y demasiada masa para haber aparecido tan pronto después del Big Bang.
Ahora, uno de esos objetos ha ofrecido el conjunto de pistas más completo hasta la fecha. Según anunció la NASA, GLIMPSE-17775 sería un agujero negro supermasivo que acumula materia rápidamente mientras permanece oculto dentro de un capullo de gas extremadamente denso. Los investigadores llaman a esta interpretación escenario BH*, o “estrella de agujero negro”, aunque no se trata de una estrella convencional.
El trabajo fue dirigido por Vasily Kokorev, de la Universidad de Texas en Austin, y publicado en The Astrophysical Journal. De acuerdo con el artículo científico disponible en arXiv, el objeto se encuentra a un desplazamiento al rojo de 3,501, por lo que lo observamos tal como era unos 1.800 millones de años después del Big Bang.
Webb no estaba buscando este objeto, pero la gravedad lo convirtió en un objetivo excepcional
GLIMPSE-17775 apareció dentro de una campaña centrada en el cúmulo de galaxias Abell S1063. El objetivo principal era buscar estrellas de Población III y galaxias extremadamente débiles, pero el pequeño punto rojo quedó incluido por casualidad en las observaciones.
La ubicación fue decisiva. Según explica la NASA, Abell S1063 actuó como una lente gravitacional: la enorme masa del cúmulo curvó y amplificó la luz del objeto situado detrás. Webb observó la fuente durante unas 30 horas, pero el efecto combinado de la lente y la sensibilidad del telescopio produjo un espectro comparable al que habría requerido unas 80 horas sin esa amplificación natural.
El resultado fue el espectro más profundo conseguido hasta ahora de un pequeño punto rojo. Los investigadores identificaron más de 40 líneas de emisión y absorción correspondientes a elementos como hidrógeno, oxígeno, helio y hierro.
Según detallan Kokorev y sus colaboradores en el estudio, estas señales no encajan bien con una nube de gas sencilla que gira alrededor de una galaxia. Varias líneas muestran alas ensanchadas que el equipo atribuye a la dispersión de electrones, un efecto que requiere densidades superiores a unos 100 millones de electrones por centímetro cúbico.
Un “bosque de hierro” apunta a una fuente de energía escondida
Una de las señales más llamativas es la detección de 16 líneas de hierro. La NASA describe esta acumulación como un “bosque de hierro”, porque las emisiones aparecen agrupadas dentro de una región relativamente pequeña del espectro.
Estas líneas, junto con determinadas emisiones de oxígeno y helio, necesitan una fuente energética intensa. Según explica el estudio dirigido por Kokorev, la combinación resulta compatible con un agujero negro de unos cinco millones de masas solares que estaría acumulando materia por encima del límite de Eddington, el ritmo teórico a partir del cual la radiación debería dificultar la caída de más material.
El capullo de gas resolvería además otra rareza. Muchos pequeños puntos rojos son débiles o invisibles en rayos X, algo extraño si albergan agujeros negros activos. En el escenario propuesto, la envoltura absorbería buena parte de esa radiación antes de que pudiera escapar.
La expresión “estrella de agujero negro” puede resultar engañosa. No describe un agujero negro convertido literalmente en estrella, sino un sistema compacto cuyo exterior se comporta de manera parecida a una atmósfera estelar. En el centro existiría un agujero negro, mientras el gas que lo rodea absorbería, dispersaría y reprocesaría su energía.
Los pequeños puntos rojos quizá nunca rompieron la cosmología
Cuando Webb descubrió esta población en 2022, algunos cálculos sugerían que podían ser galaxias enormes formadas demasiado pronto. Eso generó titulares que hablaban de objetos capaces de “romper la cosmología”, porque los modelos no explicaban cómo habían acumulado tantas estrellas en tan poco tiempo.
La interpretación de GLIMPSE-17775 ofrece una salida menos extrema. Si gran parte de su luz procede de un agujero negro oculto y no de miles de millones de estrellas, la masa total necesaria disminuye considerablemente.
Según explica la NASA, los datos combinados del Webb y del telescopio Hubble muestran además que GLIMPSE-17775 sí está rodeado por una galaxia anfitriona. La luz azul de sus estrellas debilita una característica conocida como salto de Balmer, pero no contradice el modelo del agujero negro cubierto por gas.
El hallazgo tampoco demuestra que todos los pequeños puntos rojos tengan la misma naturaleza. El propio equipo reconoce que continúan existiendo modelos alternativos y que harán falta más espectros de gran profundidad para saber si GLIMPSE-17775 es un caso representativo o una excepción.
Por ahora, Webb ha reunido en un solo objeto señales que antes aparecían dispersas entre fuentes diferentes: líneas ensanchadas por electrones, hierro excitado, absorción de helio y una envoltura capaz de ocultar los rayos X.
No es todavía la fotografía definitiva de una “estrella de agujero negro”. Es algo quizá más importante: la primera vez que casi todas las piezas del rompecabezas parecen encajar dentro del mismo punto rojo.
