Los primeros agujeros negros gigantes crecieron a un ritmo ultrarrápido gracias a la "ayuda" de las galaxias vecinas, cuya radiación impidió que se formaran estrellas dentro de los "embriones" de los futuros gigantes del Universo, según un artículo publicado en la revista Nature Astronomy.
“El colapso de una galaxia y la formación de un agujero negro con una masa de un millón de soles ocurre en este caso en solo 100 mil años, un instante para los estándares cósmicos. Después de unos pocos millones de años, crece a una masa de mil millones de soles, lo que es notablemente más rápido de lo que esperábamos”, dijo Zoltan Haiman de la Universidad de Columbia en Nueva York (EE. UU.).
Se cree que los centros de la mayoría de las galaxias masivas albergan agujeros negros supermasivos, cuya masa puede oscilar entre un millón y miles de millones de veces la masa del Sol. Las razones de la formación de estos objetos aún no están del todo claras. Los científicos inicialmente creyeron que tales objetos surgieron de la misma manera que sus primos "normales", como resultado del colapso gravitacional de estrellas y la posterior fusión de varios grandes agujeros negros.
Las observaciones de las primeras galaxias del Universo hicieron que los astrofísicos lo dudaran: resultó que estaban habitados por agujeros negros con una masa de decenas de miles de millones de soles. Tales objetos, como muestran los cálculos, simplemente no tendrían tiempo de crecer hasta tal tamaño si nacieran pequeños. Por lo tanto, algunos científicos comenzaron a creer que los agujeros negros supermasivos nacen en escenarios más exóticos, como resultado del colapso de nubes gigantes de hidrógeno atómico "puro" o debido a la presencia de masas de materia oscura en ellas.
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Hyman y sus colegas han propuesto otro escenario inusual para el nacimiento de los agujeros negros más grandes del Universo, en el que el papel clave no lo juegan sus "embriones", sino sus vecinos espaciales, otras grandes galaxias.
El principal obstáculo para el crecimiento de los agujeros negros, según Hyman, son las estrellas, o más bien el proceso de su formación. Cuando los agujeros negros comienzan a crecer, grupos de materia, nebulosas, donde nacen decenas y cientos de estrellas, aparecen dentro de su "embrión". Las estrellas atraerán gas y evitarán que se mueva hacia el agujero negro, por lo que su crecimiento se detiene por sí solo.
El proceso de formación de estrellas puede detenerse si, en el momento en que se comprime el "embrión" de un agujero negro, las moléculas de hidrógeno que contiene se dividen en átomos o iones individuales. Esto, como sugirieron Hyman y sus colegas, podría lograrse con una galaxia bastante grande con un número significativo de estrellas jóvenes que emiten grandes cantidades de rayos X y radiación ultravioleta.
Los científicos han probado esta idea creando un modelo informático del universo temprano, habitado por las primeras galaxias y las semillas de los agujeros negros. Como mostraron sus cálculos, las galaxias grandes pueden acelerar el crecimiento de agujeros negros en sus "vecinos" si se encuentran a cierta distancia de ellos y tienen la masa y el brillo correctos. Luego, el gas de las galaxias vecinas se descompone en átomos, pero no se calienta tanto que la galaxia simplemente se desintegra en partes sin formar un agujero negro.
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Todos estos cálculos, como enfatizan los científicos, no excluyen escenarios alternativos para la formación de los agujeros negros más grandes del Universo. Hyman y sus colegas esperan que el lanzamiento del telescopio James Webb, el telescopio en órbita más grande del mundo, ayude a ver estas primeras galaxias y a comprender si realmente ayudaron a crecer los agujeros negros o si se formaron de alguna otra manera.
