Un grupo de investigadores ha observado fusiones de agujeros negros masivos que sucedieron en la infancia del universo, hace entre 12 500 y 12 800 millones de años. Esto ayudaría a entender mejor qué pueden ser los pequeños puntos rojos (LRD, por las siglas de su nombre en inglés).
Las fusiones de agujeros negros son una explicación muy interesante
Tras analizar las imágenes, en el espectro infrarrojo, del telescopio James Webb (JWST), un equipo de investigadores ha descubierto varias fusiones de agujeros negros que estaban acumulando materia de su entorno y creciendo con rapidez. Los investigadores analizaron estas colisiones con un método de análisis de imágenes desarrollado por ellos mismos. En su trabajo, miden estadísticamente qué proporción de agujeros negros masivos está en parejas cercanas. Esto permitiría determinar el papel de las fusiones en el crecimiento de los agujeros negros durante sus primeras etapas.
Los autores están de acuerdo en que, en el centro de todas las galaxias grandes del universo moderno, hay un agujero negro supermasivo. con una masa que va desde millones a miles de millones de veces la del Sol. Estos agujeros negros tienen una cantidad de masa muy superior a la de los agujeros negros típicos, que se forman por la muerte de estrellas muy masivas. La gran incógnita es, precisamente, cómo llegaron a alcanzar tamaños tan grandes. El telescopio James Webb, desde que entrase en funcionamiento en 2022, ha identificado varios tipos nuevos de objetos en el universo lejano.
Son muy pequeños y tienen un color rojizo muy característico. Son los pequeños puntos rojos y hay diferentes hipótesis. En este caso, los investigadores creen que son agujeros negros que están acumulando materia de su entorno y creciendo rápidamente. La fusión de un agujero negro con otro podría ayudar a explicar por qué estos objetos crecen con tanta rapidez. Sin embargo, hasta ahora, nadie había conseguido identificar de manera definitiva dos LRD que estuviesen acercándose entre sí. Puede que haya una respuesta para esa falta de observaciones.
Un campo en el que todavía hay mucho en lo que avanzar
El problema podría ser, precisamente, los métodos convencionales. En el caso de dos LRD muy cercanos entre sí, los métodos actuales pueden provocar que se interpreten como un único objeto. Así que, en lugar de basarse solo en el brillo y el color generales de los objetos, desarrollaron un método nuevo. Consistía en analizar el color de cada píxel en una imagen. Así, ajustando los métodos clásicos, buscaron LRD que pareciesen un único objeto pero que, en realidad, pudiesen ser dos agujeros negros en proceso de aproximación.
Como resultado, descubrieron cuatro grupos de LRD dobles, con cada componente muy cerca del otro, en la infancia del universo, apenas entre 1000 y 1300 millones de años después del Big Bang. La distancia entre los objetos variaba desde unos pocos miles hasta unas pocas decenas de miles de años luz. Distancias muy inferiores al tamaño de una galaxia moderna, como nuestra Vía Láctea, por poner un ejemplo. Aunque había que asegurarse. Era posible que los dos LRD pareciesen estar a punto de colisionar solo desde nuestra perspectiva, y que en realidad estuviesen muchísimo más separados.
Así que, también, tuvieron que calcular la probabilidad de que hubiese parejas de agujeros negros tan cercanas (aparentemente) por azar. Para ello, se tiene en cuenta la cantidad y distribución de los LRD en la región donde los observaron. El resultado es que, en principio, es poco probable que los cuatro pares solo pareciesen estar cerca entre sí por pura casualidad. Así que parece razonable suponer que los LRD, en las primeras etapas del universo, podían agruparse en espacios lo suficientemente pequeños como para colisionar y dar lugar a un agujero negro más grande.
Las fusiones de agujeros negros son un mecanismo muy importante
Se ha planteado, en más de una ocasión, que las fusiones de galaxias son uno de los mecanismos capaces de mover grandes cantidades de gas hacia sus respectivos centros. Algo que permite alimentar el agujero negro central al enviar materia hacia él. Los resultados del estudio podrían indicar que las fusiones entre galaxias pueden estar relacionadas con el crecimiento tan rápido de los agujeros negros en esas etapas del cosmos. Si cada LRD tiene un agujero negro masivo, al colisionar entre sí se fusionan los agujeros negros y crecen mucho más rápido.
Si fuese así, estas parejas que se han detectado podrían ser incluso más interesantes de lo que podemos pensar. Porque, con los observatorios de ondas gravitacionales, cabe la posibilidad de detectar ondas de colisiones a escalas tan grandes. Supondría una oportunidad fantástica para entender mejor la evolución de galaxias en las primeras etapas del universo. Sin embargo, los pequeños puntos rojos también encajan con otras hipótesis que se siguen explorando porque podrían llevarnos hacia la respuesta correcta, y se alejan de esta idea.
Sin ir más lejos, una de las hipótesis más recientes sugiere que algunos LRD podrían ser, en realidad, estrellas de agujero negro. Se trata de un objeto hipotético que, teniendo un agujero negro en su centro, estaría rodeado por una densa capa gigantesca de hidrógeno que recuerda a lo que observamos en una estrella. La diferencia es que esas estrellas no estarían alimentadas por la fusión de elementos y sus tamaños serían enormes, comparables al del Sistema Solar. Ahora, el siguiente paso es estudiar los LRD con más detalle y entender si esta hipótesis encaja.
Estudio
T. Tanaka, J. Silverman, K. Shimasaku et al.; «Hidden in Pixels. I. Discovery of dual “little red dots” indicates excess clustering on kilo-parsec scales». Publicado en la revista Publications of the Astronomical Society of Japan, el 31 de agosto de 2026. Puede consultarse en este enlace.
Referencias: Phys
