El James Webb descubre un agujero negro que pudo formarse antes que su galaxia
Los astrónomos daban por sentado que primero nacían las galaxias y después los agujeros negros. Pero el telescopio espacial James Webb acaba de detectar un monstruo cósmico de 50 millones de soles que parece haber aparecido antes incluso que la galaxia que debía albergarlo.
Por Enrique Coperías, periodista científico
Ilustración artística de QSO1, el misterioso “Little Red Dot” detectado por el telescopio espacial James Webb apenas 700 millones de años después del big bang. El estudio sugiere que este agujero negro supermasivo podría haberse formado antes que la galaxia que lo rodea, desafiando las teorías actuales sobre el origen de las primeras estructuras del universo. Crédito: IA-DALL-E-RexMolón Producciones
Hubo un tiempo en que los astrónomos pensaban que las galaxias y los agujeros negros crecían juntos, como dos organismos simbióticos condenados a evolucionar al mismo ritmo. Primero nacían las estrellas, después la galaxia adquiría masa y, en su núcleo, el agujero negro central iba engordando lentamente alimentándose del gas circundante.
Pero el universo primitivo, observado ahora con una nitidez sin precedentes por el telescopio espacial James Webb, acaba de ofrecer una escena completamente distinta: un agujero negro gigantesco parece haber aparecido antes incluso que la galaxia que debía albergarlo.
La observación, publicada en la revista Nature y complementada por otro estudio en el Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, describe uno de los objetos más extraños descubiertos hasta ahora por el James Webb: una diminuta galaxia rojiza situada apenas 700 millones de años después del big bang, cuando el cosmos tenía solo un 5% de su edad actual.
En su interior se oculta un agujero negro de unos 50 millones de masas solares que, sorprendentemente, parece vivir casi desnudo, rodeado por una galaxia extremadamente pobre en estrellas y químicamente casi virgen.
🗣️ «Este es un hallazgo extraordinario —afirma en un comunicado de la ESA Roberto Maiolino, astrofísico de la Universidad de Cambridge (Reino Unido) y coautor de ambos estudios. Y añade—: Supone un cambio de paradigma, una revisión completa de los escenarios clásicos sobre cómo se forman y crecen los agujeros negros».
Qué son los «pequeños puntos rojos»
El objeto, bautizado como Abell2744-QSO1 o simplemente QSO1, pertenece a una nueva clase de entidades cósmicas descubiertas por el James Webb y conocidas con un nombre tan sugerente como misterioso: Little Red Dots, pequeños puntos rojos. Son fuentes compactas, rojizas y muy lejanas que comenzaron a aparecer por decenas en las primeras imágenes profundas del telescopio. Nadie esperaba toparse con ellas.
Desde el lanzamiento del James Webb, los astrónomos se han topado con un problema inquietante: el universo temprano parece contener demasiados agujeros negros gigantescos y demasiado maduros para existir tan pronto. Muchos de ellos desafían las teorías tradicionales sobre cómo se forman y crecen estas estructuras extremas. Y algunos parecen haber acumulado cientos de millones de masas solares cuando el universo apenas acababa de salir de su infancia.
QSO1 es todavía más desconcertante. Gracias a un fenómeno conocido como lente gravitacional —el aumento producido por la gravedad de un cúmulo de galaxias situado entre la Tierra y el objeto que queremos observar— el James Webb pudo observarlo con una resolución extraordinaria. La lente actuó como una gigantesca lupa cósmica que permitió analizar movimientos internos del gas a escalas de apenas unas decenas de años luz.
Y lo que encontraron los investigadores fue asombroso.
Imagen del telescopio espacial James Webb en la que aparece Abell2744-QSO1, uno de los misteriosos Little Red Dots detectados en el universo temprano. La gravedad del cúmulo de galaxias Abell 2744 actúa como una lente cósmica que amplifica y multiplica la imagen de QSO1 en tres posiciones distintas (A, B y C), lo que permite estudiar un agujero negro supermasivo existente apenas 700 millones de años después del big bang. Cortesía: NASA, ESA, CSA, L. Furtak (Ben-Gurion University), R. Maiolino (Cambridge), F. D'Eugenio (Cambridge), I. Juodžbalis (Cambridge), H. Übler (MPE), C. Marconcini (University of Florence). Image processing: A. Pagan
Qué ha descubierto exactamente el telescopio James Webb
El gas cercano al centro de QSO1 gira siguiendo una curva perfectamente kepleriana, igual que los planetas alrededor del Sol. Esa rotación solo puede explicarse por la presencia de una masa extremadamente compacta concentrada en un punto: un agujero negro supermasivo. Los científicos lograron medir directamente su masa, algo muy difícil incluso en galaxias relativamente cercanas.
🗣️«Esto es importante porque nos dice que la mayor parte de la masa de QSO1 está concentrada en el agujero negro central —señala Ignas Juodžbalis, astrofísico del Kavli Institute for Cosmology y autor principal de uno de los trabajos. Y añade—: Si la masa estuviera más distribuida, como ocurriría si hubiera muchas estrellas, el gas no mostraría esta rotación kepleriana perfecta».
El resultado ronda los 50 millones de masas solares.
Pero la verdadera sorpresa apareció al calcular cuántas estrellas contiene la galaxia anfitriona. Dicho sin rodeos: muy pocas.
¿Agujeros negros que se forman por colapso directo?
Atesora tan pocos soles que el agujero negro podría ser más masivo que toda la población estelar que lo rodea. Los autores estiman que la relación entre la masa del agujero negro y la de las estrellas es superior a 2, un valor descomunal. En el universo actual, los agujeros negros supermasivos centrales suelen representar apenas una milésima parte de la masa de su galaxia. Aquí ocurre exactamente lo contrario.
«Parece que hemos encontrado un agujero negro que no tiene una galaxia anfitriona sustancial y que precedió a los procesos de formación estelar —dice Juodžbalis en la nota de prensa de la ESA—. Esto es muy emocionante, porque constituye una evidencia de agujeros negros primordiales o de agujeros negros formados por colapso directo, cuya existencia había sido teorizada pero nunca confirmada.»
La metáfora no es exagerada. Normalmente, los agujeros negros supermasivos viven enterrados en galaxias gigantescas repletas de estrellas, polvo y gas enriquecido químicamente por generaciones previas de soles. QSO1, en cambio, parece habitar un entorno casi primordial.
Una galaxia casi virgen químicamente
El segundo estudio, centrado en la composición química de la galaxia, aporta la pieza más inquietante del rompecabezas. Analizando la débil firma espectral del oxígeno ionizado, los investigadores descubrieron que el gas que rodea al agujero negro contiene apenas una fracción minúscula de elementos pesados, como oxígeno, carbono o hierro. Hablamos de aproximadamente un 0,4% de la metalicidad solar.
En astronomía, cualquier elemento más pesado que el hidrógeno o el helio se considera un metal. Y esos elementos solo aparecen cuando varias generaciones de estrellas han vivido y muerto. Encontrar una galaxia tan pobre en metales significa, en esencia, observar un sistema extremadamente joven, casi recién nacido.
Ahí reside el gran problema.
Detalle de QSO1 captado por el telescopio espacial James Webb y ampliado gracias al efecto de lente gravitacional del cúmulo Pandora (Abell 2744). A la derecha, un mapa de velocidades del gas obtenido con el espectrógrafo NIRSpec muestra cómo el material gira alrededor del agujero negro supermasivo: las zonas azules indican gas que se mueve hacia nosotros y las rojizas, gas que se aleja, revelando una rotación kepleriana típica de un objeto extremadamente masivo y compacto. Cortesía: NASA, ESA, CSA, L. Furtak (Ben-Gurion University), R. Maiolino (Cambridge), F. D'Eugenio (Cambridge), I. Juodžbalis (Cambridge), H. Übler (MPE), C. Marconcini (University of Florence). Image processing: A. Pagan
Un galimatías para las teorías actuales
¿Cómo puede existir un agujero negro gigantesco en un entorno que apenas ha tenido tiempo de fabricar estrellas?
Las teorías tradicionales parten de agujeros negros semillanacidos tras la muerte de las primeras estrellas masivas del universo. Esas semillas iniciales tendrían quizá unas decenas o cientos de masas solares. Para transformarse en monstruos de decenas de millones de masas solares necesitarían crecer a una velocidad vertiginosa y sostenida durante cientos de millones de años.
Pero QSO1 parece no encajar en ese relato.
Los autores consideran que muchos modelos convencionales tienen dificultades para explicar simultáneamente el enorme tamaño del agujero negro y la extrema pobreza química del entorno.
Qué son las «semillas pesadas»
Algunas hipótesis plantean que estos objetos nacieron a partir del colapso directo de gigantescas nubes de gas primordial, sin pasar por la etapa intermedia de una estrella. Serían las llamadas semillas pesadas, agujeros negros iniciales mucho mayores de lo habitual. Otras ideas sugieren episodios de acreción super-Eddington, fases de crecimiento frenético en las que el agujero negro devora materia a ritmos muy superiores a los considerados normales.
Sin embargo, incluso esas teorías tropiezan con dificultades cuando intentan explicar un sistema tan químicamente primitivo.
¿Existen los agujeros negros primordiales?
Por eso algunos investigadores empiezan a mirar hacia una posibilidad aún más radical: los agujeros negros primordiales. Objetos hipotéticos formados directamente durante los primeros instantes tras el big bang, antes incluso de que existieran estrellas o galaxias.
La idea lleva décadas flotando en cosmología, pero siempre en los márgenes de esta. Dichos agujeros negros primordiales podrían haberse originado a partir de pequeñas fluctuaciones de densidad en el universo bebé. Durante mucho tiempo, fueron considerados una curiosidad teórica. Ahora, algunos científicos empiezan a preguntarse si el James Webb podría estar observando precisamente sus descendientes.
QSO1 no demuestra que existan agujeros negros primordiales. Pero sí parece insinuar que, al menos en algunos casos, los agujeros negros pudieron aparecer antes que las galaxias modernas y actuar como semillas gravitatorias alrededor de las cuales terminó ensamblándose la materia.
En otras palabras: quizá algunas galaxias no crearon agujeros negros. Quizá fueron los agujeros negros quienes ayudaron a crear galaxias.
El James Webb está cambiando nuestra visión del universo temprano
El hallazgo también resuelve otra polémica importante. Algunos investigadores habían sugerido que las masas de estos objetos estaban siendo sobreestimadas, porque las líneas espectrales observadas por el James Webb podrían deberse a fenómenos distintos al movimiento orbital del gas.
🗣️ «Hasta ahora, todas las mediciones de masa de agujeros negros en el universo temprano habían sido indirectas, basadas en suposiciones derivadas de lo que conocemos sobre ellos en el universo local. No sabíamos si esas hipótesis realmente se aplicaban al universo distante», explica Francesco D’Eugenio, astrofísico también de la Universidad de Cambridge.
Sin embargo, la medición dinámica obtenida en QSO1 confirma que los métodos clásicos utilizados para estimar masas de agujeros negros siguen funcionando incluso en el universo temprano.
«Es un resultado fenomenal —sostiene Cosimo Marconcini, astrofísico de la Universidad de Florencia (Italia) y coautor del estudio de Nature—. Es la primera medición directa de la masa de un agujero negro dentro de los primeros mil millones de años tras el big bang, y coincide con las mediciones previas».
Además, el estudio revela algo inesperado: el agujero negro parece encontrarse hoy en una fase relativamente tranquila, lejos de los episodios de alimentación extrema que tal vez experimentó en el pasado. Los cálculos indican que está consumiendo materia a un ritmo muy inferior al máximo teórico permitido.
Eso sugiere que estamos observando una reliquia de un crecimiento previo mucho más violento.
Ejemplos de “Little Red Dots” captados por el telescopio espacial James Webb. Estas diminutas y misteriosas galaxias rojizas del universo temprano podrían albergar agujeros negros supermasivos ocultos tras densas nubes de gas y polvo. Cortesaía: Josephine F.W. Baggen et al. (2024)
Por qué este descubrimiento podría cambiar la cosmología
La importancia del descubrimiento va más allá de un único objeto extraño. Los autores creen que QSO1 podría representar una población mucho más abundante de agujeros negros tempranos ocultos en galaxias diminutas y químicamente primitivas. El James Webb apenas ha empezado a explorar esta época remota del cosmos, y cada nueva observación parece desmontar alguna idea previa sobre cómo surgieron las primeras estructuras del universo.
Durante décadas, los astrónomos imaginaron un cosmos ordenado, donde las galaxias crecían primero y sus agujeros negros seguían después. Pero el Webb está mostrando un universo más caótico y sorprendente, donde quizá algunos agujeros negros llegaron antes que todo lo demás.
Y eso obliga a replantearse una de las preguntas más profundas de la cosmología moderna: qué nació primero, la galaxia… o el monstruo que habita en su centro.▪️(28-mayo-2026)
PREGUNTAS & RESPUESTAS: QSO1 y agujeros negros primordiales
🔭 ¿Qué descubrió el James Webb sobre los agujeros negros?
El telescopio James Webb detectó un agujero negro supermasivo de 50 millones de masas solares que parece haberse formado antes que su galaxia anfitriona.
🔭 ¿Qué es QSO1?
QSO1 es una galaxia extremadamente lejana observada apenas 700 millones de años después del Big Bang. Contiene uno de los agujeros negros más extraños detectados hasta ahora.
🔭 ¿Qué son los agujeros negros primordiales?
Son agujeros negros hipotéticos formados en los primeros instantes del universo, antes incluso de la aparición de estrellas y galaxias.
🔭 ¿Por qué es importante este descubrimiento?
Porque desafía las teorías actuales sobre cómo se forman los agujeros negros supermasivos y cómo nacieron las primeras galaxias del universo.
🔭 ¿Qué es un Little Red Dot?
Es una nueva categoría de objetos descubiertos por el James Webb: fuentes compactas, rojizas y muy lejanas que probablemente albergan agujeros negros supermasivos.
ASTROFÍSICA Y COSMOLOGÍA
Información facilitada por la ESA
Fuentes:
- Juodžbalis, I., Marconcini, C., D’Eugenio, F. et al.A direct black-hole mass measurement in a little red dot at high redshift.Nature (2026). DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-026-10579-4
- Roberto Maiolino, Hannah Übler, Francesco D’Eugenio, Jan Scholtz, Ignas Juodžbalis, Xihan Ji, Michele Perna, Volker Bromm, Pratika Dayal, Sophie Koudmani, Boyuan Liu, Raffaella Schneider, Debora Sijacki, Rosa Valiante, Alessandro Trinca, Saiyang Zhang, Marta Volonteri, Kohei Inayoshi, Stefano Carniani, Kimihiko Nakajima, Yuki Isobe, Joris Witstok, Gareth C Jones, Sandro Tacchella, Santiago Arribas, Andrew Bunker, Elisa Cataldi, Stephane Charlot, Giovanni Cresci Mirko Curti, Andrew C Fabian, Harley Katz, Nimisha Kumari, Nicolas Laporte, Giovanni Mazzolari, Brant Robertson, Fengwu Sun, Bruno Rodriguez Del Pino, Giacomo Venturi. A black hole in a near pristine galaxy 700 Myr after the big bang. Monthly Notices of the Royal Astronomical (2026). DOI: https://doi.org/10.1093/mnras/staf2109
