Astrónomos descubren una «estrella de agujero negro», un objeto nunca visto que podría explicar los misteriosos puntos rojos del James Webb
Un extraño objeto del universo primitivo parece una estrella gigantesca, pero en su interior esconde un agujero negro devorando materia. El hallazgo podría resolver uno de los grandes enigmas abiertos por el James Webb y aclarar cómo crecieron tan deprisa los primeros agujeros negros supermasivos.
Por Enrique Coperías, periodista científico
Recreación artística de una estrella de agujero negro, un nuevo tipo de objeto propuesto para explicar MoM-BH*-1. En su centro, un agujero negro en crecimiento estaría rodeado por una enorme y densísima envoltura de hidrógeno, comparable en tamaño al Sistema Solar. Cortesía: Jose-Luis Olivares / MIT.
El telescopio espacial James Webb lleva cuatro años mirando hacia las profundidades del cosmos y encontrando cosas que, sencillamente, no encajan demasiado bien en los catálogos que los astrónomos habían construido durante décadas.
Una de las más desconcertantes son los llamados little red dots, los pequeños puntos rojos: objetos diminutos, compactos y extraordinariamente rojizos que aparecen una y otra vez cuando el telescopio observa el universo primitivo. Parecen galaxias, pero algunas de sus propiedades recuerdan a los agujeros negros activos. Y otras, para complicar todavía más el rompecabezas, se parecen a las de las estrellas.
Ahora, un equipo internacional de astrónomos dirigido por Rohan P. Naidu, del Instituto Kavli de Astrofísica e Investigación Espacial del MIT, en Estados Unidos, cree haber encontrado una pieza decisiva para resolver el misterio. Es un objeto situado cuando el universo tenía apenas unos 660 millones de años y cuya luz ha tardado más de 13.000 millones de años en llegar hasta nosotros. Su aspecto y, sobre todo, su espectro son tan extraños que los investigadores proponen que estamos ante una clase de objeto astrofísico que nunca se había observado directamente: una especie de estrella de agujero negro.
Qué es una «estrella de agujero negro»
No es una estrella en el sentido habitual. En su centro habría un agujero negro supermasivo que devora materia y libera cantidades formidables de energía. Pero ese motor estaría completamente envuelto por una gigantesca y densísima atmósfera de gas, principalmente de hidrógeno, de decenas de unidades astronómicas de extensión.
Visto desde fuera, el conjunto adquiere algunas propiedades que recuerdan sorprendentemente a una estrella descomunal.
El hallazgo, publicado en la revista Nature con el título A gas-enshrouded and gas-reddened black hole at cosmic dawn, puede tener consecuencias que van bastante más allá de un nuevo habitante del zoológico cósmico. Podría ayudar a explicar qué son los misteriosos minipuntos rojos del James Webb y, al mismo tiempo, proporcionar una pista sobre otro de los grandes problemas de la cosmología moderna: cómo pudieron crecer tan deprisa los primeros agujeros negros supermasivos.
Comparación entre una estrella convencional, un agujero negro y una estrella de agujero negro. A la izquierda, una estrella obtiene su energía de la fusión nuclear en el núcleo; en el centro, un agujero negro crece al engullir materia a través de un disco de acreción; y, a la derecha, el nuevo tipo de objeto propuesto por los investigadores, en el que un agujero negro joven queda envuelto por gas extremadamente denso. Cortesía: iStock - Jose-Luis Olivares / MIT
MoM-BH*-1, el punto rojo que desconcertó a los astrónomos
El objeto ha recibido el poco poético nombre de MoM-BH*-1. MoM procede de Mirage or Miracle —Espejismo o milagro—, el programa de observación con el que Naidu y sus colaboradores buscaban algunas de las galaxias más antiguas conocidas. El nombre no es casual.
Desde que comenzó a funcionar, el James Webb ha encontrado galaxias aparentemente demasiado brillantes y desarrolladas para existir tan poco tiempo después del big bang. El objetivo del proyecto era averiguar cuántos de esos aparentes milagros cósmicos son realmente galaxias extraordinarias y cuántos pueden ser espejismos provocados por objetos de otra naturaleza.
MoM-BH*-1 llamó inmediatamente la atención. En las imágenes de la cámara de infrarrojo cercano NIRCam del James Webb aparecía como una fuente puntual superroja y superluminosa. En determinadas longitudes de onda infrarrojas brillaba de manera intensa; en otras, parecía desaparecer. Las observaciones espectroscópicas realizadas posteriormente con el espectrógrafo de infrarrojocercano o NIRSpec del citado telescopio situaron el objeto en un desplazamiento al rojo de z = 7,7569, correspondiente a una época en la que el cosmos apenas había recorrido alrededor del 5 % de su historia actual.
Qué es el desplazamiento al rojo
Recordemos que el desplazamiento al rojo (redshift) es el estiramiento de la luz de un objeto hacia longitudes de onda más rojas debido, principalmente, a la expansión del universo. Cuanto mayor es su valor z, más lejos está el objeto y más atrás en el tiempo lo estamos observando. En el caso de MoM-BH*-1, z = 7,7569 indica que vemos su luz tal como era cuando el universo tenía unos 660 millones de años.
🗣️ «Hay un rompecabezas provocado por la aparición de muchas galaxias brillantes en épocas extremadamente tempranas —explica Naidu en la nota de prensa difundida por MIT News. Y añade—: Lo que hemos descubierto es que lo que parece una galaxia primitiva extremadamente brillante, es decir, un milagro, en algunos casos podría ser en realidad un espejismo».
Una señal espectral que ninguna estrella normal puede explicar
El espectro de MoM-BH*-1 proporcionó la primera gran pista. Su luz experimenta una caída brutal entre aproximadamente tres y cuatro micras: el flujo disminuye más de veinte veces. Es una manifestación extrema de lo que los astrónomos llaman salto o discontinuidad de Balmer, una huella producida por el hidrógeno y que suele utilizarse para estudiar las poblaciones estelares.
Pero aquí había un problema. La discontinuidad era demasiado grande.
En una población normal de estrellas sin polvo, su intensidad máxima esperada ronda un valor de 3. Incluso imaginando el caso extremo de una población compuesta solo por estrellas de tipo A, especialmente eficaces produciendo esta señal, debería permanecer por debajo de 5. MoM-BH*-1 alcanza aproximadamente 7,7, muy por encima del límite que puede explicar una población estelar convencional.
🗣️ «Es la discontinuidad más profunda que hemos observado jamás en ningún objeto, lo que descarta a las estrellas ordinarias como fuente», señala Naidu en MIT News. La anomalía llevó al equipo a plantearse una posibilidad más extraña: «Nos preguntamos si estábamos viendo una nueva clase de atmósfera estelar, pero a una escala espectacular».
La estrella de agujero negro destaca como un diminuto punto rojo en estas imágenes obtenidas por James Webb. Objetos compactos y extremadamente rojizos como este aparecen con gran frecuencia en las observaciones del universo primitivo realizadas por el telescopio espacial. Cortesía: cortesía de los investigadores.
El hidrógeno, y no el polvo, explica su color rojo
La pista fundamental estaba en el hidrógeno. Los astrónomos detectaron fuertes señales de absorción en varias líneas de la serie de Balmer, especialmente Hβ y Hγ. Para que el hidrógeno absorba la luz de esa manera hacen falta densidades extraordinarias. Los modelos apuntan a un gas tan compacto que deja de parecerse a una nebulosa interestelar convencional y empieza a comportarse, desde el punto de vista de la radiación, como la atmósfera de una estrella gigantesca.
Robert Simcoe, director del Instituto Kavli del MIT y coautor del estudio, lo resume con una pregunta que se hicieron los propios investigadores: «¿Se puede producir algo tan rojo utilizando solamente hidrógeno, sin polvo?». Para sorpresa del equipo, la respuesta resultó ser afirmativa. Basta con colocar delante de la fuente una pantalla de hidrógeno extraordinariamente densa, «tan densa que se parece más a la superficie de una enorme estrella que a una tenue nebulosa interestelar», asevera Simcoe.
Eso cambia uno de los supuestos utilizados hasta ahora para explicar los pequeños puntos rojos. Cuando un objeto astronómico aparece muy enrojecido suele sospecharse de inmediato del polvo cósmico, cuyos diminutos granos absorben de manera preferente las longitudes de onda más cortas y dejan escapar una mayor proporción de luz roja. Pero el modelo que mejor reproduce MoM-BH*-1 contiene muy poco polvo. Su color procede fundamentalmente de la enorme opacidad del gas.
Una envoltura de gas del tamaño del sistema solar
El equipo exploró cerca de un millón de modelos con diferentes combinaciones de densidad, columna de gas, turbulencia y propiedades de la fuente central.
El escenario que mejor reproduce las observaciones requiere un gas con una densidad cercana a 10¹¹ átomos de hidrógeno por centímetro cúbico, una enorme columna de materia y movimientos turbulentos que alcanzan unos 500 kilómetros por segundo. El modelo representa al agujero negro rodeado por una envoltura gaseosa de unas 40 unidades astronómicas (una unidad astronómica o UA es la distancia media entre la Tierra y el Sol: aproximadamente 150 millones de kilómetros), aunque el estudio considera escalas aproximadas de entre 10 y 100 unidades astronómicas. Es decir, un envoltorio comparable en dimensiones al sistema solar.
Hasta ahí, el objeto podría recordar a una estrella monstruosamente hinchada. Pero hay algo que ninguna estrella puede explicar: su energía.
«Tenemos algo que se parece un poco a una estrella pero que es 100.000 millones de veces más brillante —explica Naidu en MIT News—. Eso significa que no puede estar alimentado por fusión nuclear, que es la fuente de energía situada en el corazón de todas las estrellas que conocemos».
Había que buscar otro motor.
Y pocas máquinas naturales son capaces de convertir materia en energía con tanta eficacia como un agujero negro que se está alimentando.
Un agujero negro escondido en una atmósfera gigante
El escenario propuesto coloca en el centro de MoM-BH*-1 un agujero negro masivo rodeado por un disco de acreción. El gas que cae hacia él se comprime, se calienta y libera enormes cantidades de radiación antes de atravesar el horizonte de sucesos, o sea, la frontera que rodea a un agujero negro: una vez atravesada, nada puede escapar, ni siquiera la luz, debido a la extrema gravedad.
Esa energía intenta escapar, pero se encuentra con una envoltura de hidrógeno superdensa que la absorbe, dispersa y reprocesa.
El resultado es un objeto híbrido en apariencia: por dentro funciona como un agujero negro activo; por fuera, su enorme envoltura gaseosa produce rasgos espectrales propios de una atmósfera estelar. El propio artículo destaca esta dualidad: aparecen líneas anchas características de un agujero negro supermasivo, pero también una distribución de energía parecida a la de un cuerpo negro, una gran discontinuidad de Balmer y absorciones cada vez más profundas en la serie de Balmer.
Seis ejemplos de los misteriosos pequeños puntos rojos observados por el James Webb en el universo primitivo. Estos objetos compactos y rojizos comienzan a aparecer en gran número unos 600 millones de años después del big bang y disminuyen rápidamente a partir de unos 1.500 millones de años. Cortesía: NASA, ESA, CSA, STScI y D. Kocevski (Colby College).
Cuánto pesa el agujero negro
Aquí aparece, sin embargo, una cautela importante. El cominicado del MIT News habla de un agujero negro de alrededor de 100.000 masas solares, mientras que el artículo científico muestra que determinar su masa es mucho más complicado y sitúa las estimaciones plausibles aproximadamente en el rango del millón a decenas de millones de masas solares, dependiendo del método utilizado.
La diferencia no es un detalle menor. Normalmente, los astrónomos estiman la masa de los agujeros negros activos echando mano de la anchura de determinadas líneas espectrales como indicador de la velocidad del gas que gira a su alrededor. Pero en MoM-BH*-1 esas líneas pueden estar deformadas por repetidas dispersiones de los fotones dentro de la espesa envoltura gaseosa. Si eso ocurre, parte de la enorme anchura observada no reflejaría la velocidad real del gas alrededor del agujero negro.
Los autores calculan que las masas obtenidas con los métodos tradicionales podrían estar sobreestimadas incluso en dos órdenes de magnitud, es decir, hasta unas cien veces. En uno de los escenarios explorados, la masa del agujero negro cae hasta aproximadamente un millón de masas solares.
La estrella de agujero negro, por tanto, no es todavía una categoría definitivamente establecida, sino la interpretación física que mejor consigue explicar en conjunto un objeto excepcional. Los propios investigadores subrayan que sus simulaciones son deliberadamente simplificadas y que existen importantes incertidumbres. Lo relevante es que, por primera vez, una misma configuración parece reproducir características que hasta ahora parecían incompatibles.
Y ahí es donde MoM-BH*-1 puede dejar de ser una rareza para convertirse en algo mucho más importante.
Este hallazgo podría explicar los «pequeños puntos rojos»
Los little red dots constituyen uno de los hallazgos inesperados de la era del James Webb. Son compactos, rojos y frecuentes en el universo temprano, pero desaparecen casi por completo en épocas cósmicas posteriores. Su naturaleza ha provocado una intensa discusión: ¿son galaxias extraordinariamente densas?, ¿agujeros negros activos ocultos por polvo?, ¿una combinación de estrellas y núcleos activos?, ¿algo diferente?
🗣️ «Estos pequeños puntos rojos parecen estar por todas partes en el universo temprano, pero se antojan casi inexistentes en la actualidad —señala Naidu—. Qué son exactamente estos objetos es uno de los temas más debatidos de la era del James Webb».
MoM-BH*-1 ofrece una posibilidad fascinante. Su agujero negro brilla con tanta intensidad que prácticamente eclipsa a la pequeña galaxia que lo alberga. Cerca de él, además, existe otra galaxia mucho mayor, situada a unos 60 kilopársecs, y los modelos indican que ambas podrían fusionarse dentro de unos 100 millones de años.
Cuando los investigadores superponen la luz de esa galaxia con la de la estrella de agujero negro, obtienen algo muy parecido a un pequeño punto rojo típico: la galaxia domina la radiación ultravioleta mientras que el agujero negro envuelto en gas se impone en las longitudes de onda ópticas emitidas originalmente por el sistema.
«Todos los pequeños puntos rojos son compatibles con la posibilidad de ser una estrella de agujero negro incrustada en una galaxia primitiva genérica —sostiene Naidu. Y continúa—: Lo especial de MoM-BH*-1 es que la estrella de agujero negro eclipsa prácticamente por completo a la galaxia que la rodea, de modo que estamos viendo luz casi pura de la estrella de agujero negro».
Modelo de la estrella de agujero negro MoM-BH-1 propuesto por los investigadores. El esquema muestra un agujero negro supermasivo central rodeado por una envoltura de gas extremadamente denso de unas 40 unidades astronómicas. La radiación se genera cerca del agujero negro y, al atravesar esa atmósfera, es absorbida, dispersada y reemitida. El espectro observado por el James Webb (azul) coincide con el modelo teórico (rosa), que reproduce características clave como la intensa discontinuidad de Balmer. Crédito: Naidu et al., Nature (2026).
Una posible fase de crecimiento acelerado de los primeros agujeros negros
Si esta interpretación se confirma, el Webb podría haber encontrado no una colección de extravagantes anomalías, sino las fotografías de una fase fugaz en la juventud de los agujeros negros supermasivos.
Una etapa en la que el agujero negro permanece enterrado dentro del enorme depósito de gas del que se alimenta y puede crecer a un ritmo extraordinario. El estudio plantea incluso que MoM-BH*-1 podría estar atravesando —o acabando de atravesar— un episodio de acreción súper-Eddington, en el que la materia cae sobre el agujero negro a velocidades superiores a las que permitiría el límite clásico impuesto por la presión de su propia radiación. La enorme opacidad de la envoltura podría atrapar parte de esa radiación y facilitar que la gravedad continúe arrastrando gas hacia el interior.
Eso ayudaría a resolver uno de los mayores enigmas del universo temprano. Los astrónomos han encontrado agujeros negros con alrededor de mil millones de masas solares cuando el cosmos todavía no había soplado las velas de los 700 u 800 millones de años de edad. Para alcanzar semejantes tamaños tan pronto tuvieron que nacer grandes, crecer extraordinariamente deprisa o combinar ambas cosas.
QUÉ SABEMOS Y QUÉ SIGUE SIENDO INCIERTO DE MoM-BH*-1
✅ LO QUE INDICAN LAS OBSERVACIONES:
- MoM-BH*-1 existía unos 660 millones de años después del Big Bang.
- Su espectro presenta una discontinuidad de Balmer extraordinariamente intensa.
- Las estrellas normales no pueden explicar por sí solas su luminosidad.
- El objeto está rodeado por gas de hidrógeno extremadamente denso.
- Su color rojo parece deberse principalmente al gas y no al polvo.
- La fuente central es compatible con un agujero negro activo.
- El sistema reproduce varias de las propiedades observadas en los pequeños puntos rojos del James Webb.
❌ LO QUE TODAVÍA NO ESTÁ RESUELTO:
- La masa exacta del agujero negro.
- La estructura tridimensional de la envoltura gaseosa.
- Cómo se formó el sistema.
- Cuánto tiempo dura esta fase evolutiva.
- Si todos los pequeños puntos rojos son objetos semejantes.
- Qué porcentaje de los primeros agujeros negros supermasivos pudo crecer mediante este mecanismo.
Una ventana a la infancia de los agujeros negros
Las estrellas de agujero negro podrían mostrarnos precisamente uno de esos periodos de crecimiento acelerado.
Por ahora solo hay una certeza: MoM-BH*-1 no se parece a ningún objeto conocido hasta ahora. Es demasiado luminoso para ser una estrella, demasiado extraño para ser un núcleo galáctico activo convencional y está envuelto en una atmósfera de hidrógeno tan espesa que transforma radicalmente la luz del agujero negro que esconde.
A más de 13.000 millones de años de distancia, el James Webb quizá haya sorprendido a un agujero negro mientras estaba creciendo dentro de su propio capullo cósmico. Y esos diminutos puntos rojos que salpican sus imágenes más profundas podrían ser otros tantos monstruos todavía ocultos, captados durante una etapa de su vida que hasta ahora solo existía en los modelos teóricos.▪️(13-agosto-2026)
PREGUNTAS & RESPUESTAS: Estrellas de Agujero Negro y MoM-BH*-1
🌟 ¿Qué es una estrella de agujero negro?
Es el nombre propuesto para un sistema formado por un agujero negro central envuelto en una enorme atmósfera de gas extremadamente denso. Se parece en algunos aspectos a una estrella gigantesca, aunque su energía procede de la acreción sobre el agujero negro y no de la fusión nuclear.
🌟 ¿Es realmente una estrella?
No en el sentido convencional. La envoltura de gas presenta propiedades similares a las de una atmósfera estelar, pero el motor energético es un agujero negro activo.
🌟 ¿Cómo se llama el objeto descubierto?
El objeto ha sido denominado MoM-BH*-1, por el programa Mirage or Miracle del James Webb.
🌟 ¿Cuándo existió MoM-BH*-1?
Lo observamos tal como era cuando el universo tenía aproximadamente 660 millones de años.
🌟 ¿Por qué es tan rojo?
Según el estudio, principalmente por la enorme opacidad de una envoltura de hidrógeno extremadamente densa, no por grandes cantidades de polvo cósmico.
🌟 ¿Qué son los «little red dots» del James Webb?
Son pequeños objetos compactos y rojizos encontrados en gran número en el universo temprano. Su verdadera naturaleza sigue siendo objeto de investigación.
🌟 ¿Puede este descubrimiento explicar los pequeños puntos rojos?
Es una de las principales implicaciones del estudio. Los autores proponen que muchos podrían contener agujeros negros jóvenes envueltos en densos capullos de gas y alojados en galaxias primitivas.
🌟 ¿Por qué es importante el hallazgo?
Porque podría revelar una etapa desconocida del crecimiento de los primeros agujeros negros y ayudar a explicar cómo algunos alcanzaron masas de miles de millones de soles apenas unos cientos de millones de años después del big bang.
Información facilitada por MIT News
Fuente: Naidu, R. P., Matthee, J., Katz, H. et al. A gas-enshrouded and gas-reddened black hole at cosmic dawn.Nature (2026). DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-026-10846-4
