Descubren agujero negro supermasivo que rompe las reglas del Universo temprano        

Por: Telescopio Subaru.

21 de enero de 2026

Impresión artística de un cuásar, un sistema de agujero negro supermasivo. El gas que cae forma un disco de acreción; en algunos sistemas se lanza un chorro. Crédito de la imagen: NASA/JPL-Caltech.

        Un equipo internacional de investigación, liderado por científicos de la Universidad de Waseda y la Universidad de Tohoku, ha descubierto un extraordinario cuásar en el Universo primitivo que alberga uno de los agujeros negros supermasivos de más rápido crecimiento conocidos a esta escala de masa. Las observaciones con el Telescopio Subaru revelan una combinación sorprendente y revolucionaria: el cuásar experimenta una acreción extremadamente rápida, a la vez que brilla intensamente en rayos X y produce una intensa emisión de radio a partir de un chorro; características que muchos modelos teóricos no prevén que coexistan.

Esta inesperada yuxtaposición de fenómenos ofrece una nueva perspectiva sobre el crecimiento de los agujeros negros supermasivos en el Universo primitivo. Sin embargo, persiste un enigma fundamental: ¿cómo alcanzaron algunos agujeros negros supermasivos una masa tan alta en una etapa tan temprana de la historia cósmica? Una idea clave para el rápido crecimiento inicial es la acreción super-Eddington. En la teoría estándar, la radiación producida por la materia que cae sobre el gas repelido y establece un límite superior, llamado límite de Eddington, para el crecimiento constante.

Sin embargo, en condiciones especiales, los agujeros negros pueden superar temporalmente dicho límite, lo que permite una rápida acumulación de masa en escalas de tiempo cósmicas cortas. Para comprobar si este crecimiento extremo se produce en el universo primitivo, el equipo utilizó el espectrógrafo de infrarrojo cercano (MOIRCS) del Telescopio Subaru para medir el movimiento del gas cerca de un cuásar y estimar la masa del agujero negro a partir de la línea de emisión Mg II (2800 Å).

Como resultado, el equipo descubrió un agujero negro supermasivo en el Universo primitivo hace aproximadamente 12000 millones de años, cuya tasa de acreción, inferida a partir de observaciones de rayos X, alcanza unas 13 veces el límite de Eddington. Durante las fases de super-Eddington, muchos modelos predicen que la estructura del flujo interno cambia de forma que puede reducir la emisión de rayos X observada, y que los chorros podrían ser menos prominentes.

No obstante, este cuásar brilla intensamente tanto en rayos X como en longitudes de onda de radio, lo que indica que crece a un ritmo extremo, al tiempo que mantiene una corona activa y un potente chorro. Esta combinación inesperada sugiere mecanismos físicos que aún no han sido plenamente comprendidos por los modelos actuales de acreción extrema y lanzamiento de chorros. El equipo propone que el objeto podría estar atrapado durante una breve etapa de transición, por ejemplo, tras una repentina entrada de gas.

En esta perspectiva, un rápido aumento de la acreción podría impulsar al sistema a un estado de super-Eddington, mientras que una brillante corona de rayos X y un potente chorro permanecen energizados simultáneamente durante un tiempo limitado antes de que el sistema se asiente hacia un régimen más típico. Si es correcto, este descubrimiento ofrece una ventana de observación poco común sobre el crecimiento variable en el tiempo de los agujeros negros en el Universo temprano: un paso importante hacia la comprensión de cómo los agujeros negros masivos se ensamblaron tan rápidamente.

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