A finales del año 2022, apenas seis meses después de iniciar sus operaciones científicas, el Telescopio Espacial James Webb, reveló algo nunca antes visto: numerosos pequeños objetos rojos que salpican el cielo profundo, bautizados rápidamente por los astrónomos como «little red dots» (puntitos rojos pequeños). Ahora en finalmente tenemos una respuesta.
Los misteriosos puntitos Rojos del universo temprano al descubierto
En diciembre de 2022 el Telescopio Espacial James Webb (JWST) descubrió los enigmáticos pequeños puntos rojos (LRD, por sus siglas en inglés), y desde entonces han desconcertado a los astrónomos. ¿Qué son? ¿Por qué exhiben ese peculiar color rojizo? Y, sobre todo, ¿qué nos revelan sobre los albores del universo?
En un estudio reciente, un equipo de investigadores acaba de arrojar luz sobre estas preguntas, sugiriendo que muchos de estos LRDs podrían ser agujeros negros supermasivos en crecimiento. Estos hallazgos son sorprendentes, pues se remonta a los primeros agujeros negros que surgieron cuando el universo tenía menos de 1500 millones de años.
«Estamos desconcertados por esta nueva población de objetos que ha descubierto Webb. No vemos análogos de ellos con corrimientos al rojo más bajos, por lo que no los habíamos visto antes de Webb», dijo en un comunicado Dale Kocevski de Colby College en Waterville, Maine, y autor principal del estudio. «Se está realizando una cantidad sustancial de trabajo para tratar de determinar la naturaleza de estos pequeños puntos rojos y si su luz está dominada por agujeros negros en acreción».
Los datos espectroscópicos del Red Unknowns: Bright Infrared Extragalactic Survey (RUBIES) revelaron que cerca del 70% de estos objetos muestran signos de discos de acreción, regiones que orbitan al objeto masivo central a velocidades vertiginosas de hasta 1000 kilómetros por segundo. Esto apunta a que muchos LRDs podrían ser núcleos galácticos activos (AGN), es decir, agujeros negros devorando materia.
Un hallazgo intrigante fue la distribución. Los pequeños puntos rojos (LRD) surgen en grandes cantidades alrededor de 600 millones de años después del Big Bang y experimentan un rápido declive en cantidad alrededor de 1.500 millones de años después del Big Bang. Es como si a comienzos del Universo algo hubiese provocado una oleada de agujeros negros, y luego simplemente no influyera.
«Lo más interesante para mí son las distribuciones de corrimiento al rojo. Estas fuentes muy rojas y de alto corrimiento al rojo básicamente dejan de existir en un punto determinado después del Big Bang», dijo Steven Finkelstein, coautor del estudio en la Universidad de Texas en Austin. «Si son agujeros negros en crecimiento, y creemos que al menos el 70 por ciento de ellos lo son, esto indica una era de crecimiento de agujeros negros ocultos en el universo temprano».
Inicialmente, el descubrimiento de los misteriosos pequeños puntos rojos (LRDs) generó titulares sensacionalistas que clamaban que la cosmología estaba «rota». Y era lógico si asumíamos que su luz proviniera solo de estrellas, implicaría la existencia galaxias tan masivas y tempranas que desafiarían las teorías actuales. En los primeros 1500 millones de años del Universo no pudo haber tantas estrellas y galaxias para explicarlo. Sin embargo, este estudio propone una solución elegante: la mayor parte de esa luz no viene de estrellas, sino de agujeros negros en crecimiento.
Esto significa que, en realidad no eran luz de estrellas, sino al menos el 70% son agujeros negros. Cuando los agujeros negros están activos emiten grandes cantidades de radiación y son extremadamente brillantes a medida que el material circundante cae a este. Menos estrellas significan galaxias más ligeras, compatibles con los modelos existentes.
«Así es como resolvemos el problema que ‘rompía’ el universo», afirma Anthony Taylor, otro coautor del estudio.
Los hallazgos se presentaron en la 245ª reunión de la Sociedad Astronómica Americana y en aparecerá en la revista The Astrophysical Journal.