Astrónomos descubren el cuásar parpadeante más antiguo conocido: un agujero negro sorprendentemente maduro en el amanecer cósmico
Cuando el universo apenas tenía 850 millones de años, un gigantesco agujero negro ya brillaba con una madurez que desafía las teorías actuales sobre su crecimiento. Ahora, los astrónomos han detectado por primera vez el parpadeo de uno de estos cuásares primitivos, lo que abre una ventana inédita a los misterios del amanecer cósmico.
Por Enrique Coperías, periodista científico
Recreación artística de un cuásar del universo primitivo: el agujero negro supermasivo aparece rodeado por un disco de acreción de gas extremadamente caliente que emite enormes cantidades de energía mientras devora materia. El reciente descubrimiento del cuásar parpadeante J0439+1634 demuestra que estos gigantes cósmicos ya habían desarrollado estructuras sorprendentemente maduras apenas 850 millones de años después del big bang. Cortesía: NASA / JPL-Caltech
Cuando el universo apenas había cumplido 850 millones de años —menos del 7 % de su edad actual— ya albergaba monstruos cósmicos capaces de desafiar nuestra comprensión de cómo crecen los agujeros negros. Y uno de ellos acaba de proporcionar una pista inesperada.
Un equipo internacional liderado por astrónomos del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT), en Estados Unidos, ha descubierto que un cuásar extremadamente lejano no solo existía en aquella época remota, sino que además se comportaba de una forma sorprendentemente similar a los cuásares modernos que observamos en el universo cercano.
El hallazgo, publicado enla revista Nature Astronomy, constituye la primera detección clara de variabilidad en múltiples longitudes de onda de un cuásar observado tan poco tiempo después del big bang, el instante en que el espacio, el tiempo y la energía comenzaron a existir y a expandirse.
Y lo que revela esa especie de parpadeo cósmico es que el disco de materia que alimenta al agujero negro central ya había alcanzado una estructura madura y estable, algo que los modelos teóricos no daban necesariamente por sentado en una época tan temprana de la historia cósmica.
🗣️ Como explica en MIT News Gene Leung, investigador posdoctoral del Instituto Kavli de Astrofísica e Investigación Espacial del MIT y primer autor del estudio, «aunque ya se habían descubierto muchos cuásares en el amanecer cósmico, esta es la primera vez que vemos uno parpadear».
Esa aparente fluctuación de brillo, casi imperceptible a escala humana, se ha convertido en una herramienta extraordinariamente valiosa para asomarse al funcionamiento interno de uno de los agujeros negros más antiguos conocidos.
¿Qué es un cuásar?
Los cuásares son algunos de los objetos más brillantes del universo. Su luz no procede directamente del agujero negro, sino del disco de gas y polvo que gira a su alrededor a velocidades vertiginosas antes de ser engullido. La fricción y las enormes temperaturas generadas durante este proceso liberan cantidades colosales de energía, lo que hace que estos objetos puedan verse a miles de millones de años luz de distancia.
El protagonista del estudio recibe la poco poética denominación J0439+1634. Se encuentra a un corrimiento al rojo de 6,51, lo que significa que su luz ha tardado más de 13.000 millones de años en llegar hasta nosotros. Recordemos que el corrimiento al rojo —o redshift en inglés— es un fenómeno físico en el que la luz de un objeto distante se estira y se desplaza hacia el extremo rojo del espectro electromagnético. Ocurre cuando las longitudes de onda aumentan y su frecuencia disminuye, indicando que el objeto se aleja de nosotros.
Pues bien, cuando J0439+1634 emitió los fotones que hoy detectan nuestros telescopios, el universo tenía apenas 850 millones de años de vida. Su edad actual es de 13.800 millones de años.
Un agujero negro con una masa de unos 630 millones de soles
Hay que decir que este cuásar ya era conocido por los astrónomos. En 2019 se descubrió que su brillo está amplificado por una lente gravitacional: una galaxia situada entre él y la Tierra actúa como una gigantesca lupa cósmica. Gracias a ese efecto de aumento, los investigadores pueden estudiar con mucho más detalle un objeto que, de otro modo, resultaría extremadamente difícil de analizar.
Tras corregir ese efecto de amplificación, los científicos estiman que alberga un agujero negro con una masa de unos 630 millones de soles. Aunque pueda parecer enorme, en realidad es relativamente modesto comparado con otros agujeros negros supermasivos conocidos en el universo primitivo. Lo verdaderamente interesante es que está creciendo a gran velocidad, acumulando materia a aproximadamente el 60 % del límite teórico máximo permitido por la física.
Qué significa que un cuásar «parpadee»
Los cuásares no brillan siempre igual. Su luminosidad fluctúa con el tiempo debido a cambios en el flujo de materia que cae hacia el agujero negro y a diversos procesos físicos que tienen lugar en las regiones más internas del sistema.
🗣️ «Sabíamos que los cuásares del universo cercano pueden parpadear —señala Leung en el comunicado de MIT News. Y añade—: Ese parpadeo se debe a fluctuaciones en la forma en que el gas alimenta al agujero negro. Y la manera en que un cuásar parpadea nos revela información sobre la estructura del disco de acreción del agujero negro y sobre el tipo de bocados que está engullendo».
En el universo cercano, estas variaciones se estudian desde hace décadas y constituyen una poderosa herramienta para comprender cómo funcionan los discos de acreción. Sin embargo, detectar este fenómeno en cuásares tan remotos ha sido enormemente complicado.
Imagen del cuásar J0439+1634 obtenida por el Hubble. La gravedad de una galaxia situada en primer plano (izquierda) actúa como una lente cósmica que amplifica y divide la luz del cuásar distante en varias imágenes visibles (derecha). Gracias a este efecto de lente gravitacional, los astrónomos pudieron estudiar uno de los agujeros negros supermasivos más brillantes y lejanos conocidos. Cortesía: NASA, ESA y Hubble Space Telescope
Qué telescopios participaron en el descubrimiento
Para lograrlo, el equipo recurrió a los datos acumulados durante más de una década por el telescopio espacial WISE (Explorador de Infrarrojos de Campo Amplio) y su misión sucesora, NEOWISE. Entre 2010 y 2024, este observatorio cartografió repetidamente todo el cielo en el infrarrojo, lo que proporcionó una oportunidad única para seguir la evolución temporal de objetos extremadamente lejanos.
Detectar un fenómeno así no fue sencillo. «Ese fue el reto técnico que tuvimos que superar —recuerda Anna-Christina Eilers, profesora adjunta de Física en el MIT y coautora del trabajo—. Necesitábamos datos obtenidos repetidamente durante largos periodos de tiempo y en longitudes de onda más largas, dentro del infrarrojo».
Al analizar cientos de cuásares primitivos, los investigadores encontraron que J0439+1634 destacaba claramente de los demás. Su brillo aumentó de forma apreciable entre aproximadamente 2016 y 2021 en varias bandas infrarrojas. Además, los datos procedentes de otros observatorios, como el 2MASS, el Hubble, el James Webb y el eROSITA, confirmaron que el fenómeno se extendía a diferentes longitudes de onda.
La variación observada no fue espectacular a simple vista: alrededor de dos décimas de magnitud en algunas bandas infrarrojas. Sin embargo, desde el punto de vista estadístico resultó inequívoca. Más llamativo aún fue el comportamiento en rayos X, donde el flujo energético llegó a multiplicarse por más de ocho en apenas un año.
«Observamos que el cuásar parpadeaba de forma aleatoria durante un periodo de catorce años, de manera muy parecida a la llama de una vela que titila sin seguir un patrón fijo», explica Leung. Esa irregularidad es precisamente la firma que los astrónomos buscaban para reconstruir la arquitectura del sistema que rodea al agujero negro.
Una mirada al interior del motor del agujero negro
Pero ¿por qué es tan importante que un cuásar distante centellee?
La respuesta está en que esas variaciones contienen información sobre las regiones que rodean al agujero negro. Son una especie de electrocardiograma cósmico que permite inferir la estructura del sistema incluso cuando resulta imposible obtener imágenes directas.
Los investigadores analizaron cómo cambiaba la intensidad de la luz según la longitud de onda. Ese patrón, conocido como espectro variable, actúa como una huella dactilar del disco de acreción, el anillo de gas y polvo que gira a toda velocidad alrededor del agujero negro mientras cae hacia él y se calienta hasta brillar.
Y la sorpresa fue mayúscula.
Los datos encajan extraordinariamente bien con el modelo clásico de disco delgado y ópticamente grueso, una estructura propuesta hace décadas para describir cómo la materia gira y cae hacia los agujeros negros. En este modelo, el disco es relativamente fino en comparación con su diámetro, y la radiación emitida por las distintas regiones produce una firma espectral muy característica.
Sin señales de un disco gruso
Lo inesperado es que muchos teóricos pensaban que los agujeros negros del universo temprano, alimentados a ritmos muy elevados, podrían presentar una configuración diferente denominada disco grueso o slim disk. En estos sistemas, la intensa presión de la radiación modifica la geometría del flujo de materia y altera la forma en que se libera la energía.
➡️ Sin embargo, la realidad observada parece contar una historia distinta. «Esto proporciona una prueba directa de que los mismos procesos de alimentación y las mismas estructuras que observamos en el universo cercano ya existían en épocas muy tempranas, a pesar de que el entorno cósmico era completamente diferente. Nunca antes habíamos visto algo así», afirma Eilers.
Sin embargo, las observaciones indican que J0439+1634 no parece comportarse así. A pesar de encontrarse en una época extrema de la historia cósmica y de estar creciendo con gran rapidez, su estructura se asemeja notablemente a la de muchos núcleos galácticos activos modernos.
El misterio: un agujero negro demasiado maduro para su edad
El resultado plantea una cuestión fascinante: ¿cómo pudo alcanzar tan pronto un estado aparentemente estable?
Durante los primeros mil millones de años del universo, las galaxias todavía estaban formándose, la abundancia de elementos pesados era mucho menorque en la actualidad y el entorno cósmico era radicalmente distinto al que observamos hoy.
Aun así, este agujero negro parece haber desarrollado un mecanismo de alimentación extraordinariamente eficiente y organizado. Para los investigadores, este resultado apunta a que la etapa verdaderamente turbulenta del crecimiento de los agujeros negros ocurre mucho antes de lo que permiten observar los telescopios actuales.
🗣️ «Creo que esto sugiere que todas esas fases caóticas y de crecimiento extremadamente rápido que esperamos que atraviesen los agujeros negros en algún momento ocurren muy, muy pronto, antes de que los observemos como estos cuásares extremadamente brillantes y luminosos —explica Eilers—. Esa es la imagen que está empezando a emerger».
Según los autores, las fluctuaciones observadas son compatibles con procesos muy similares a los que impulsan la variabilidad en los cuásares cercanos. En otras palabras, los mismos principios físicos que gobiernan los agujeros negros actuales ya estaban funcionando cuando el cosmos era apenas un recién nacido.
Eso sugiere que algunos de los ingredientes fundamentales de la evolución de los agujeros negros supermasivos aparecieron mucho antes de lo que se pensaba.
Leung resume la paradoja con una frase tan sencilla como inquietante: «Esto significa que tuvo que ocurrir algo incluso antes para que estos sistemas presentaran un aspecto tan maduro». En otras palabras, cuando logramos observar estos cuásares en el amanecer cósmico, tal vez estamos viendo el resultado final de procesos de crecimiento aún más tempranos que permanecen ocultos a nuestra vista.
Recreación artística de un agujero negro supermasivo rodeado por un brillante disco de acreción. Estudios recientes sugieren que los primeros agujeros negros del universo ya podían poseer discos sorprendentemente organizados y eficientes, incluso cuando el cosmos apenas había salido de su infancia. Cortesía: Agencia Espacial Europea (ESA)
Una nueva forma de pesar monstruos cósmicos
El descubrimiento tiene además una aplicación práctica muy importante.
Uno de los grandes problemas de la cosmología moderna es explicar cómo surgieron los agujeros negros supermasivos observados en el universo temprano. Algunos alcanzaron miles de millones de masas solares en menos de mil millones de años, un crecimiento que sigue siendo difícil de justificar mediante los modelos convencionales.
Para resolver el misterio es esencial conocer con precisión sus masas. Sin embargo, las técnicas actuales presentan importantes incertidumbres porque dependen de relaciones empíricas calibradas en galaxias mucho más cercanas.
La detección de variabilidad abre la puerta a emplear métodos independientes basados en el estudio de retrasos temporales entre distintas regiones del disco de acreción. Esta estrategia, conocida como cartografiado por reverberación, ha revolucionado el estudio de agujeros negros cercanos y podría aplicarse ahora también a objetos situados en los confines del universo observable.
El comienzo de una nueva era
Los autores consideran que J0439+1634 es solo el primer ejemplo de una población mucho más amplia que está a punto de revelarse.
➡️ La importancia de encontrar más objetos similares va mucho más allá de comprender la evolución de los agujeros negros. Como recuerda Eilers, «sin agujeros negros supermasivos, ninguna galaxia tendría el aspecto que presenta hoy. Los agujeros negros desempeñan un papel fundamental en la configuración de los ecosistemas galácticos».
Comprender cómo surgieron y evolucionaron durante los primeros cientos de millones de años del universo equivale, en gran medida, a comprender cómo nacieron las galaxias modernas.
En los próximos años, instalaciones como el Observatorio Vera Rubin y el futuro Telescopio Espacial Nancy Grace Roman vigilarán grandes regiones del cielo con una sensibilidad sin precedentes. Se espera que descubran miles de cuásares variables en el universo primitivo.
Eso permitirá pasar del estudio de un único objeto excepcional a realizar análisis estadísticos de poblaciones enteras de agujeros negros supermasivos cuando el cosmos apenas comenzaba a construir sus primeras galaxias.
Por ahora, el mensaje que deja este cuásar es claro. Aunque el universo de hace 13.000 millones de años era un lugar joven, turbulento y en plena transformación, algunos de sus agujeros negros ya parecían haber alcanzado una sorprendente madurez. Como si hubieran aprendido muy pronto las reglas fundamentales del crecimiento cósmico y las hubieran estado aplicando desde entonces.▪️(10-junio-2026)
PREGUNTAS & RESPUESTAS: Cuásares y Agujeros Negros
🌌 ¿Cuál es el cuásar parpadeante más antiguo conocido?
El cuásar J0439+1634, observado cuando el universo tenía apenas 850 millones de años.
🌌 ¿Qué es un agujero negro supermasivo?
Un agujero negro con una masa de millones o miles de millones de veces la del Sol situado en el centro de una galaxia.
🌌 ¿Por qué los cuásares son tan brillantes?
Porque la materia que cae hacia el agujero negro se calienta intensamente y libera enormes cantidades de energía.
🌌 ¿Qué significa que el disco de acreción sea delgado?
Significa que la materia se organiza en una estructura relativamente plana y estable alrededor del agujero negro, en lugar de formar una nube turbulenta y caótica.
🌌 ¿Por qué este descubrimiento es importante para la cosmología?
Porque proporciona pistas sobre cómo se formaron y crecieron los primeros agujeros negros supermasivos del universo.
LO MÁS IMPORTANTE DEL ESTUDIO, EN 30 SEGUNDOS
Astrónomos del MIT han descubierto el cuásar variable más antiguo conocido.
La luz observada fue emitida cuando el universo tenía solo 850 millones de años.
El agujero negro central posee una masa de unos 630 millones de soles.
Su brillo fluctúa de forma detectable en infrarrojo y rayos X.
El disco de acreción presenta una estructura delgada y estable, similar a la de cuásares modernos.
El hallazgo podría ayudar a explicar cómo crecieron tan rápido los primeros agujeros negros supermasivos.
Información facilitada por MIT News
Fuente: Leung, G. C. K., Eilers, A. C., Panagiotou, C. et al. Discovery of quasar variability and early accretion disk signatures at cosmic dawn. Nature Astronomy (2026). DOI: https://doi.org/10.1038/s41550-026-02897-4
