Los astrónomos han descubierto un objeto rojo y polvoriento a 13 mil millones de años luz de la Tierra que puede ser el ancestro más antiguo conocido de un agujero negro supermasivo.
El objeto antiguo muestra propiedades que caen entre el polvo y la formación de estrellas. galaxias y brillante brillante agujeros negros conocidos como cuásares, según los autores de un nuevo estudio publicado en la revista April 13 Naturaleza. Nacido apenas 750 millones de años después Big BangDurante una época apodada el «amanecer cósmico», el objeto parece ser la primera evidencia directa de que una galaxia temprana está tejiendo polvo de estrellas en los cimientos de un agujero negro supermasivo.
Se pensaba que objetos como estos, conocidos como cuásares de transición rojos, existían en el universo primitivo, pero nunca se habían observado, hasta ahora.
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«El objeto descubierto conecta dos poblaciones raras de objetos celestes, a saber, explosiones estelares polvorientas y cuásares luminosos», dijo el autor principal del estudio, Seiji Fujimoto, becario postdoctoral en el Instituto Niels Bohr de la Universidad de Copenhague. dijo en un comunicado. «[It] proporcionando así una nueva forma de comprender el rápido crecimiento de los agujeros negros supermasivos en el Universo primitivo».
Chispa, chispa, pequeño cuásar
Los cuásares (abreviatura de «objetos cuasi-estelares») son objetos extremadamente brillantes alimentados por agujeros negros supermasivos en el centro de las galaxias. Con masas de millones a decenas de miles de millones de veces mayores que las de Tierra‘s Sol, estos monstruosos agujeros negros están absorbiendo todo lo que los rodea a una velocidad vertiginosa. El gas que entra en espiral en estos agujeros negros se calienta por fricción, produciendo un brillo brillante comparable a la luz de las estrellas.
Investigaciones anteriores han demostrado que los cuásares existieron durante los primeros 700 millones de años del universo, escribieron los autores del estudio; Sin embargo, no está claro cómo estos objetos supermasivos se formaron tan rápidamente después del Big Bang. Las simulaciones sugieren que se produce algún tipo de fase de transición de rápido crecimiento en las galaxias polvorientas y ricas en estrellas.
«Los teóricos han predicho que estos agujeros negros están atravesando una fase temprana de rápido crecimiento: un objeto compacto de color rojo polvo que emerge de una galaxia con estallido estelar muy cubierta de polvo», dijo el coautor del estudio Gabriel Brammer, profesor asociado del Instituto Niels Bohr. en la declaración.
En su nuevo artículo, los investigadores afirman haber visto uno de estos raros objetos de transición, oficialmente denominado GNz7q, mientras usaban el telescopio espacial Hubble para estudiar una antigua galaxia en formación estelar.
El equipo captó la galaxia temprana en medio de un baby boom estelar, y la galaxia parecía estar produciendo nuevas estrellas 1.600 veces más rápido que la galaxia. vía Láctea hace hoy. Todas estas estrellas recién nacidas generaron una inmensa cantidad de calor que calentó el gas circundante de la galaxia y lo hizo brillar intensamente. Infrarrojo longitudes de onda De hecho, la galaxia se calentó tanto que su polvo brilla más que cualquier otro objeto conocido del amanecer cósmico, dijeron los investigadores.
En medio de este polvo brillantemente resplandeciente, los investigadores detectaron un solo punto de luz roja: un objeto grande y compacto coloreado por la enorme nebulosa de polvo que lo rodea. Según los investigadores, la luminosidad y el color de este punto rojo coinciden perfectamente con las propiedades predichas de un cuásar rojo en evolución.
«Las propiedades observadas están en excelente acuerdo con las simulaciones teóricas y sugieren que GNz7q es el primer ejemplo de la fase transitoria del rápido crecimiento de un agujero negro en el polvoriento núcleo estelar, un ancestro del eventual agujero negro supermasivo», dijo Brammer.
El equipo probablemente no encontró este objeto por accidente; Probablemente hay muchos, muchos otros como ella, esperando ser descubiertos por telescopios que pueden ver incluso más atrás en las épocas más tempranas del universo. de la NASA Telescopio espacial James WebbLanzado el 25 de diciembre de 2021, podrá cazar estos escurridizos objetos con mucha mayor claridad que el Hubble, escribieron los investigadores, con suerte arrojando un poco más de luz sobre el polvoriento amanecer cósmico.
Publicado originalmente en Live Science.
