Un nuevo agujero negro colosal desafía los límites del universo conocido
Una galaxia situada a miles de millones de años luz de la Tierra alberga lo que podría ser el agujero negro más masivo del universo, equivalente a concentrar toda la masa de una pequeña galaxia en un solo objeto cósmico.
Por Enrique Coperías
Un equipo internacional de astrónomos ha identificado un agujero negro ultramasivo de 36.000 millones de masas solares gracias a una innovadora combinación de lentes gravitacionales y cinemática estelar. En la imagen, simulación de un agujero negro supermasivo, donde se observa cómo distorsiona el fondo estrellado y atrapa la luz, generando la característica silueta oscura del horizonte de sucesos.
Crédito: NASA’s Goddard Space Flight Center; fondo estelar: ESA/Gaia/DPAC.
Un equipo internacional de astrónomos ha detectado lo que podría ser el agujero negro más masivo jamás observado, con una masa estimada de 36.000 millones de soles.
El hallazgo, publicado en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, es fruto de una colaboración entre investigadores del Instituto de Cosmología y Gravitación de la Universidad de Portsmouth, en el Reino Unido, y la Universidade Federal do Rio Grande do Sul, en Brasil, y arroja nueva luz sobre la conexión entre los agujeros negros supermasivos y las galaxias que los albergan.
El monstruo cósmico se encuentra en una galaxia tan colosal que distorsiona el espacio-tiempo y genera un anillo de Einstein: un fenómeno de lente gravitacional que curva la luz de una galaxia de fondo en una forma de herradura. Por este motivo, la galaxia anfitriona ha sido apodada la Herradura Cósmica. Esta se halla a unos 5.000 millones de años luz de la Tierra.
Cómo se midió la masa de este agujero negro ultramasivo
Cada galaxia conocida alberga en su centro un agujero negro supermasivo, y las galaxias más grandes tienden a contener versiones aún más descomunales, conocidas como agujeros negros ultramasivos. Sin embargo, estimar sus masas con precisión es una tarea compleja que normalmente se basa en métodos indirectos, con amplios márgenes de incertidumbre.
«Este está entre los diez agujeros negros más masivos jamás descubiertos, y probablemente sea el más masivo —afirma Thomas Collett, profesor de Astrofísica en la Universidad de Portsmouth. Y añade—: A diferencia de otros casos, aquí tenemos mucha más certeza sobre la masa gracias a nuestra metodología».
Para medir la masa del agujero negro de la Herradura Cósmica, los científicos combinaron dos técnicas:
✅ La lente gravitacional: permitió observar cómo la luz de una galaxia de fondo se curva al pasar cerca del agujero negro, lo que proporciona pistas sobre la masa de este último.
✅ La cinemática estelar: estudia el movimiento de las estrellas en la región central de la galaxia anfitriona. En este caso, se detectaron estrellas moviéndose a 400 km por segundo, una velocidad indicativa de una fuerza gravitatoria extrema.
«Hemos detectado el efecto del agujero negro de dos formas: por un lado, desvía la luz que pasa cerca de él; por otro, provoca que las estrellas en el núcleo de su galaxia anfitriona se muevan a velocidades extremas, cercanas a los 400 kilómetros por segundo —explica Collett. Y añade—: Al combinar ambas observaciones, podemos estar completamente seguros de que el agujero negro es real».
Un monstruo muy callado
El hallazgo ha sido liderado por Carlos Melo, doctorando en la Universida de Federal do Rio Grande do Sul, quien destaca el potencial de esta técnica para detectar agujeros negros ultramasivos en cualquier punto del cosmos, incluso cuando no emiten señales directas.
«Lo verdaderamente emocionante es que este método nos permite detectar y medir la masa de estos agujeros negros ocultos, incluso cuando están completamente silenciosos», afirma Melo, que recalca que este descubrimiento se realizó en un agujero negro inactivo, es decir, uno que no está acumulando material de forma activa en el momento de la observación.
«Normalmente, en sistemas tan remotos, solo es posible medir la masa de un agujero negro cuando este está dinámico —dice Melo—. Pero esas estimaciones basadas en la acumulación suelen conllevar incertidumbres significativas. Nuestro enfoque, que combina la lente gravitacional fuerte con la dinámica estelar, ofrece una medición más directa y robusta, incluso para estos sistemas distantes».
La lente gravitacional Herradura Cósmica. El agujero negro ultramasivo recién descubierto se encuentra en el centro de la galaxia naranja. Muy detrás de él hay una galaxia azul que está siendo deformada en un anillo con aspecto de herradura por las distorsiones en el espacio-tiempo creadas por la inmensa masa de la galaxia naranja en primer plano. Crédito: NASA/ESA
El impacto de esta técnica en el estudio del universo profundo
El descubrimiento, que surgió en el marco de un estudio sobre la distribución de materia oscura en la galaxia anfitriona, abre la puerta a nuevas investigaciones sobre la evolución de las galaxias y su relación con los agujeros negros que las habitan.
«Creemos que el tamaño de ambos está íntimamente relacionado —comenta Collett—. Y añade—: Porque cuando las galaxias crecen pueden canalizar materia hacia el agujero negro central. Parte de esta materia hace crecer el agujero negro, pero gran parte de ella brilla en una fuente increíblemente brillante llamada cuásar. Estos cuásares vierten enormes cantidades de energía en sus galaxias anfitrionas, lo que impide que las nubes de gas se condensen en nuevas estrellas».
Melo y sus colegas esperan aprovechar los datos del telescopio espacial Euclid, de la Agencia Espacial Europea, para identificar más agujeros negros supermasivos y comprender mejor su influencia sobre la formación estelar en las galaxias.
Qué nos dice esto sobre el futuro de nuestra galaxia
La Vía Láctea, por ejemplo, alberga en su centro un agujero negro de unos cuatro millones de masas solares, mucho más modesto que el de la Herradura Cósmica. Aunque actualmente está inactivo, se sabe que ha tenido periodos de actividad como cuásar en el pasado y podría volver a activarse en el futuro.
En unos 4.500 millones de años, cuando nuestra galaxia, la Vía Láctea, colisione con la vecina Andrómeda, se espera que sus agujeros negros centrales también se fusionen, dando lugar a un objeto más masivo.
«Es probable que todos los agujeros negros supermasivos que había en las galaxias compañeras ya se hayan fusionado, dando lugar al agujero negro ultramasivo que hemos detectado», concluye Collett.
Este descubrimiento no solo desafía los límites teóricos sobre el tamaño que pueden alcanzar estos objetos, sino que también proporciona una herramienta poderosa para explorar el universo profundo y comprender el papel central que desempeñan los agujeros negros en la historia cósmica. ▪️
Información facilitada por la Universidad de Portsmouth
Fuente: Carlos R Melo-Carneiro, Thomas E Collett, Lindsay J Oldham, Wolfgang Enzi, Cristina Furlanetto, Ana L Chies-Santos, Tian Li. Unveiling a 36 billion solar mass black hole at the centre of the Cosmic Horseshoe gravitational lens. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (2025). DOI: https://doi.org/10.1093/mnras/staf1036
