El telescopio espacial James Webb acaba de hacer algo que hasta hace poco parecía fuera de alcance. Ha permitido detectar y medir la masa de un agujero negro supermasivo inactivo situado en el centro de la galaxia MRG-M0138, a más de 10 000 millones de años luz de la Tierra. Su masa ronda los 6000 millones de veces la del Sol. No es poca cosa.
La clave del hallazgo no está solo en el tamaño del agujero negro, sino en su silencio. No está devorando materia de forma evidente, no brilla como un cuásar y no se delata con grandes chorros de energía. Por eso el resultado es tan importante, porque abre una ventana a los agujeros negros que ya habían dejado de crecer con fuerza cuando el universo era mucho más joven.
Un gigante que no brillaba
Los agujeros negros activos suelen ser más fáciles de encontrar. Cuando gas, polvo y otros materiales caen hacia ellos, se calientan de forma extrema y emiten una radiación muy intensa. En los casos más luminosos aparecen como cuásares, auténticos faros cósmicos visibles desde distancias enormes.
Pero el agujero negro de MRG-M0138 está dormido, o casi. Eso significa que no hay suficiente material cayendo hacia él como para hacerlo visible de la forma habitual. Es como buscar una ciudad apagada en mitad de la noche, pero a una distancia imposible.
Según UCL, la galaxia se observa tal y como era cuando el universo tenía unos 3000 millones de años, cerca de una cuarta parte de su edad actual. En otras palabras, el James Webb no solo mira lejos. Mira al pasado.
Cómo se pesa algo invisible
La pregunta parece sencilla, pero tiene truco. ¿Cómo se pesa un objeto que no emite luz y que está a más de 10 000 millones de años luz? La respuesta está en las estrellas que lo rodean.
El equipo utilizó una técnica llamada dinámica estelar. En vez de ver el agujero negro de forma directa, midieron cómo se mueven colectivamente las estrellas en el centro de la galaxia. Si esas estrellas se mueven más deprisa de lo esperado, algo muy masivo tiene que estar tirando de ellas.
Esa es la pista. Cuanto mayor es la velocidad de esas estrellas, mayor debe ser la masa escondida en el centro. Richard Ellis, de University College London, explicó que este método permitirá elaborar «un censo más completo» de cómo evolucionan los agujeros negros con el tiempo.
La lupa que puso el cosmos
Aquí entra una ayuda natural. Entre la Tierra y MRG-M0138 hay una gran concentración de galaxias cuya gravedad curva y amplifica la luz de la galaxia lejana. Es lo que se conoce como lente gravitacional.
En la práctica, funciona como una lupa cósmica. Esa lente hizo que MRG-M0138 pareciera unas 30 veces mayor de lo que se vería sin ese efecto, lo suficiente para que el James Webb pudiera estudiar su región central con un detalle extraordinario. Sin esa ayuda, incluso el telescopio más potente lanzado hasta ahora lo habría tenido mucho más difícil.
Andrew Newman, de Carnegie Science, y autor principal del estudio, lo resumió con una frase muy clara. «Pudimos mirar dentro de la esfera de influencia del agujero negro», señaló. Esa esfera es la zona donde la gravedad del agujero negro domina el movimiento de las estrellas cercanas.
Por qué importa este hallazgo
El descubrimiento no significa que este sea el agujero negro más lejano conocido en todo el universo. Ese matiz es importante. Lo que han medido los astrónomos es el agujero negro inactivo más lejano detectado y pesado con esta técnica, unas 15 veces más lejos que el récord anterior para un estudio similar.
Esto cambia bastante la historia. Hasta ahora, muchas mediciones de agujeros negros lejanos dependían de objetos activos y muy brillantes. El problema es que esos casos pueden ser especiales, como mirar solo los coches más ruidosos de una carretera y pensar que todos circulan igual.
MRG-M0138 permite estudiar otro tipo de población, más silenciosa y quizá más común. Agujeros negros enormes que ya no están en plena comilona cósmica, pero que guardan la memoria de una etapa anterior muy violenta.
Una galaxia que también se apagó
El estudio también indica que MRG-M0138 es una galaxia inactiva. Ya no forma nuevas estrellas de manera apreciable. Eso encaja con una posibilidad que los investigadores contemplan con cautela, que el agujero negro fuera en el pasado un cuásar muy potente.
Si creció rápidamente, pudo liberar tanta energía que expulsó o calentó el gas necesario para formar estrellas. Dicho de forma sencilla, pudo dejar la galaxia sin combustible. Y cuando una galaxia se queda sin gas frío, deja de fabricar nuevas generaciones de estrellas.
¿Significa esto que todos los agujeros negros apagan sus galaxias? No tan rápido. Los científicos necesitan más casos parecidos para saber si esta relación se repite o si MRG-M0138 es un ejemplo extremo.
Lo que viene ahora
El valor real de este hallazgo está en lo que permite hacer a partir de ahora. Si el James Webb encuentra más galaxias lejanas con lentes gravitacionales favorables, los astrónomos podrán comparar agujeros negros activos e inactivos en distintas épocas del universo.
También entrarán en juego otros telescopios, como Euclid y el futuro Nancy Grace Roman. Estos observatorios podrán localizar más galaxias amplificadas por lentes gravitacionales y señalar objetivos para estudios más detallados. En el fondo, se trata de reconstruir cuándo crecieron estos monstruos y cuánto influyeron en la vida de sus galaxias.
Para el lector, conviene quedarse con una idea sencilla. No estamos ante una amenaza ni ante un objeto que se pueda ver desde casa con un telescopio de aficionado. Estamos ante una medición muy difícil que ayuda a entender cómo se formaron algunas de las estructuras más grandes del cosmos.
El estudio completo ha sido publicado en la revista Science.
