Astrónomos del MIT desentrañan misterio de los primeros cuásares del universo

Un equipo de astrónomos del MIT ha logrado observar la escurridiza luz estelar que rodea a algunos de los primeros cuásares en el universo, revelando pistas clave sobre cómo evolucionaron los primeros agujeros negros y galaxias. Los datos recogidos, que se remontan a más de 13 mil millones de años, proporcionan información valiosa sobre la evolución de los primeros agujeros negros y galaxias.

Los cuásares, situados en el centro de galaxias activas, son conocidos por su increíble luminosidad debido a los agujeros negros supermasivos en sus núcleos. Mientras que la mayoría de las galaxias albergan agujeros negros centrales que ocasionalmente emiten breves destellos de luz al consumir gas y escombros estelares, los cuásares pueden consumir enormes cantidades de materia durante largos períodos, generando un anillo de luz extremadamente brillante y duradero.

Debido a esta luminosidad, los cuásares suelen eclipsar el resto de la galaxia donde residen. Sin embargo, el equipo del MIT, liderado por Minghao Yue y Anna-Christina Eilers, logró por primera vez observar la luz mucho más tenue proveniente de las estrellas en las galaxias anfitrionas de tres cuásares antiguos. "Ahora, por primera vez, podemos revelar la luz de estas estrellas al modelar cuidadosamente las imágenes mucho más nítidas de esos cuásares obtenidas por el JWST", señaló Yue, postdoctorando en el Instituto Kavli del MIT.

A partir de esta luz estelar, los investigadores estimaron la masa de cada galaxia anfitriona en comparación con la masa de su agujero negro central. Encontraron que en estos cuásares, los agujeros negros centrales eran mucho más masivos en relación con sus galaxias anfitrionas en comparación con sus homólogos modernos. Según Eilers, "Nuestros resultados implican que, en el universo temprano, los agujeros negros supermasivos podrían haber ganado su masa antes que sus galaxias anfitrionas, y las semillas iniciales de agujeros negros podrían haber sido más masivas que las de hoy".

Estos hallazgos, publicados en The Astrophysical Journal, aportan información sobre cómo los primeros agujeros negros supermasivos se volvieron tan masivos a pesar de tener un tiempo cósmico relativamente corto para crecer. En particular, estos primeros agujeros negros podrían haber surgido de semillas más masivas que las de los agujeros negros modernos. "Uno de los grandes interrogantes es entender cómo estos monstruosos agujeros negros pudieron crecer tanto, tan rápido", comentó Yue.

El estudio contó con la colaboración de Robert Simcoe, director del Instituto Kavli del MIT, Rohan Naidu, becario Hubble y postdoctorando del MIT, así como con colaboradores de Suiza, Austria, Japón y la Universidad Estatal de Carolina del Norte.