El Chandra Descubre un Agujero Negro con un Crecimiento Excepcional

Un equipo de astrónomos ha identificado un agujero negro que está creciendo a una de las velocidades más rápidas registradas, según datos del Observatorio de rayos X Chandra de la NASA. Este hallazgo podría ayudar a entender cómo algunos agujeros negros alcanzan masas gigantescas poco después del Big Bang.
El agujero negro tiene una masa aproximada de mil millones de veces la del Sol y se encuentra a unos 12.800 millones de años luz de la Tierra, lo que significa que se observa tal como era apenas 920 millones de años después del origen del universo. Produce más rayos X que cualquier otro agujero negro detectado en los primeros mil millones de años del cosmos.
Este objeto alimenta un cuásar, una fuente de luz extremadamente brillante que supera en luminosidad a galaxias enteras. La energía del cuásar proviene de grandes cantidades de materia que giran y caen hacia el agujero negro.
Aunque fue descubierto hace dos años, las observaciones de Chandra en 2023 revelaron que este cuásar, denominado RACS J0320-35, está creciendo a una tasa que supera el límite teórico conocido como límite de Eddington, el cual indica el máximo ritmo al que un agujero negro puede absorber materia debido a la presión de la radiación que genera.
Para alcanzar su masa actual en menos de mil millones de años, se pensaba que el agujero negro debió haber nacido con una masa muy grande, cerca de 10.000 masas solares, resultado de un proceso poco común, como el colapso directo de una nube gigante de gas con baja concentración de elementos pesados. Sin embargo, si realmente crece a 2.4 veces el límite de Eddington, podría haber empezado con una masa menor, similar a la de un agujero negro formado por la implosión de una estrella masiva.
El equipo calculó que la tasa de crecimiento es entre 300 y 3.000 masas solares por año, basándose en la comparación entre modelos teóricos y el espectro de rayos X medido por Chandra, que coincide con un crecimiento superior al límite de Eddington. Datos en luz visible e infrarroja también respaldan esta conclusión.
Este hallazgo es relevante para entender cómo se formaron los primeros agujeros negros del universo y podría ayudar a explicar la presencia de jets de partículas que algunos agujeros negros, incluyendo RACS J0320-35, expulsan a velocidades cercanas a la de la luz. Estos jets son poco comunes en cuásares y podrían estar relacionados con la alta tasa de crecimiento.
El cuásar fue identificado inicialmente en un estudio con radiotelescopios australianos, junto con datos ópticos obtenidos en Chile, y la distancia exacta fue determinada con el telescopio Gemini-Sur, también en Chile.