..
Espacioprofundo.es 07/06/13

En el cosmos existen monstruos acechando, oscuros colosos capaces de devorar toda la materia que se les acerca, estos agujeros negros son los restos de estrellas que otrora fueron autenticas calosas. Pero estos monstruos podrían haber sido también muy abundantes durante las primeras etapas del Universo, lo que permitiría explicar la presencia de los titánicos agujeros negros supermasivos que se encuentran en el corazón de la mayoría de las grandes galaxias de la actualidad.

De esta forma, esos primeros agujeros negros se convertirían en las semillas que más tarde se convertirían en los agujeros negros supermasivos, objetos superdensos que pueden albergar la masa de miles de millones de soles.

“Nuestros resultados indican que los agujeros negros son responsables de al menos el 20 por ciento del fondo cósmico infrarrojo, lo que indica una intensa actividad alimentándose de gas durante la época de las primeras estrellas”, comento Guenther Hasinger, co-autor del estudio y director del Instituto de Astronomía de la Universidad de Hawai en Honolulu, “Es un gran alivio encontrar una posible firma de estas semillas”.

Una de las teorías de la formación de los agujeros negros es que estos nacen tras la muerte de una estrella supergigante que explota como supernova, atrás deja un núcleo que no puede controlar su propia fuerza de gravedad y colapsa sobre sí mismo hasta crear un objeto con tal fuerza de atracción que ni la luz puede escapar de ellos.

Pero aunque esta idea es la que nos explica la existencia de los agujeros negros de masa solar, no queda claro cómo los agujeros negros supermasivos crecen hasta alcanzar estas proporciones. De esta forma, este nuevo estudio señala que los primeros agujeros negros pudieron aparecer cuando el Universo tendría entre 400 a 800 millones de años de edad, poco después del Big Bang, dándoles tiempo así a fusionarse con otros y alcanzar las grandes masas que poseen en la actualidad.

El equipo analizó las señales infrarrojas gracias al observatorio de rayos-X Chandra y al Telescopio Espacial Spitzer.

El Chandra permitió observar como la materia emitía rayos-X a medida que se calentaba en su avance hacia los agujeros negros, mientras que la visión infrarroja del Spitzer mostraba fondo cósmico infrarrojo, la luz emitida por los cúmulos de las primeras generaciones de estrellas masivas así como por los agujeros negros, que generan grandes cantidades de energía a medida que devoran el gas.

Los investigadores se centraron en una región conocida como la Franja Groth extendido, una sección del cielo un poco mayor que el disco de la Luna llena situada en la constelación del Boyero y que ha sido estudiada en profundidad anteriormente. Analizaron aquellos puntos que brillaban con más fuerza, tanto en infrarrojos como en rayos-X. El equipo señaló que los agujeros negros son las únicas fuentes posibles que pueden producir estas dos formas de luz con la intensidad detectada.

Nico Cappelluti, autor principal y astrónomo del Instituto Nacional de Astrofísica, en Bolonia, Italia, y la Universidad de Maryland señalo que tardaron cinco años en completar el trabajo.

“Nuestros resultados indican que los agujeros negros son responsables de al menos el 20 por ciento del fondo cósmico infrarrojo, lo que indica una intensa actividad de agujeros negros que se alimentaban de gas durante la época de las primeras estrellas”, comento co-autor Alexander Kashlinsky, del Goddard Space Flight Center de la NASA.

Según el equipo, estos tempranos objetos podrían ayudar a explicar el origen de los agujeros negros supermasivos, mientras que también arrojan luz sobre otro enigma de la juventud del universo, una etapa conocida como reionización.

Durante esta época, entre aproximadamente 150-800 millones de años después del Big Bang, la radiación ionizó el hidrógeno de carga neutra presente en el Universo.

“Generalmente, se está considerado, aunque no por unanimidad, que las estrellas fueron las responsables de la reionización”, comento Kashlinsky “Nuestros resultados indican que los agujeros negros fueron una parte importante, potencialmente dominante, que contribuyó a ese proceso.”

Aun así, se desconoce cuál sería la masa de estos primeros agujeros negros. Podrían ser mini-cuásares, con unas pocas decenas de miles de masas solares, nacidos a partir del colapso de gigantescas nubes de gas y polvo o ser micro-cuásares de unos pocos cientos de masas solares, creados tras la muerte de las primeras estrellas masivas.

“Los mini-cuásares estarian muy oscurecidos por las nubes y por lo tanto probablemente no tendrían mucho que ver con la reionización, mientras que los micro-cuásares podrían fácilmente bombear la suficiente radiación para hacer una contribución clave” comento Hasinger.