Euclid descubre los cuásares más antiguos del universo: un hallazgo que desafía el origen de los agujeros negros supermasivos

El telescopio espacial Euclid ha descubierto 31 nuevos cuásares del cosmos primitivo, incluidos los dos más antiguos jamás observados, cuya luz partió cuando el cosmos tenía solo 670 millones de años. El hallazgo obliga a replantear cómo pudieron formarse tan rápido los primeros agujeros negros supermasivos y abre una nueva ventana para estudiar el nacimiento de las primeras galaxias.

Por Enrique Coperías, periodista científico

Ilustración artística de un cuásar en el universo primitivo. La intensa luz del núcleo procede del disco de gas y polvo que gira a velocidades extremas antes de ser engullido por un agujero negro supermasivo, mientras potentes chorros de materia son expulsados al espacio. Cortesía: NASA, ESA, Joseph Olmsted (STScI).

Hace 13.000 millones de años, cuando el universo era poco más que un recién nacido envuelto en una niebla de hidrógeno, ya existían monstruos cósmicos capaces de eclipsar con su resplandor a galaxias enteras. Un nuevo descubrimiento del telescopio espacial Euclid acaba de adelantar aún más ese momento imposible, y con ello obliga a los astrónomos a replantearse cómo pudieron crecer tan deprisa los primeros agujeros negros supermasivos.

Hasta hace apenas unos años, encontrar un cuásar perteneciente a los primeros 1.000 millones de años de historia del cosmos era casi un golpe de suerte. Hoy, gracias al telescopio espacial Euclid, de la Agencia Espacial Europea (ESA), los astrónomos han dado un salto de gigante. Un equipo internacional de investigadores acaba de anunciar el descubrimiento de 31 nuevos cuásares extremadamente antiguos, dos de ellos los más remotos jamás detectados. Su luz inició el viaje hacia la Tierra cuando el universo tenía solo 670 millones de años de exiastencia, o sea, apenas un 5 % de su edad actual.

No se trata solo de batir un récord de distancia. Cada uno de estos objetos constituye una cápsula del tiempo que permite observar una época de la historia cósmica prácticamente inaccesible: el momento en que nacían las primeras galaxias, se encendían las primeras estrellas y los primeros agujeros negros supermasivos comenzaban a dominar el corazón de algunos sistemas galácticos.

Qué es un cuásar y por qué es tan importante

Un cuásar es uno de los objetos más luminosos conocidos. Su brillo no procede de las estrellas de una galaxia, sino del gigantesco agujero negro situado en su centro. A medida que enormes cantidades de gas y polvo caen hacia él, ese material forma un disco extremadamente caliente que libera cantidades colosales de energía antes de desaparecer para siempre tras el horizonte de sucesos.

En algunos casos, el núcleo llega a emitir tanta radiación que supera en cientos o incluso miles de veces la luz conjunta de todas las estrellas de su galaxia anfitriona. Algunos brillan tanto como un billón de soles.

Precisamente esa extraordinaria luminosidad convierte a los cuásares en auténticos faros cósmicos. Aunque se encuentren a más de 13.000 millones de años luz, todavía pueden detectarse con los telescopios adecuados.

En pocas palabras, un cuásar es el núcleo extremadamente brillante de una galaxia alimentado por un agujero negro supermasivo. Como puede observarse a miles de millones de años luz, actúa como una máquina del tiempo que permite estudiar cómo era el Universo poco después del big bang.

El gran enigma: ¿cómo crecieron tan rápido los primeros agujeros negros?

Sin embargo, estos descubrimientos plantean un problema fundamental.

Los agujeros negros que alimentan estos cuásares poseen masas equivalentes a cientos de millones o incluso miles de millones de veces la del Sol. Lo desconcertante es que alcanzaron ese tamaño cuando el universo apenas acababa de comenzar su andadura.

🗣️ «Estos objetos proporcionan las mejores pistas para comprender cómo se forman los agujeros negros supermasivos —explica Joseph Hennawi, profesor de la Universidad de California en Santa Bárbara (Estados Unidos) y de la Universidad de Leiden (Países Bajos). Y añade—: Estos monstruos, con miles de millones de masas solares, ya existían cuando el Universo estaba en su infancia. Todavía no entendemos bien cómo pudieron crecer tanto y tan deprisa».

Ese es precisamente el gran rompecabezas. Según los modelos cosmológicos convencionales, un agujero negro nacido del colapso de una estrella necesita mucho más tiempo para alcanzar semejantes dimensiones. O crecieron mucho más deprisa de lo previsto o nacieron ya siendo extraordinariamente masivos.

Cada nuevo cuásar descubierto obliga a revisar esas hipótesis.

Mosaico con 15 de los 31 nuevos cuásares descubiertos por el telescopio espacial Euclid.

Mosaico con 15 de los 31 nuevos cuásares descubiertos por el telescopio espacial Euclid. Los dos situados en la esquina superior izquierda (EUCL J1729 y EUCL J1253) son los cuásares más antiguos conocidos hasta la fecha: emitieron su luz cuando el universo tenía apenas 670 millones de años, solo un 5 % de su edad actual. Cortesía: ESA/Euclid/Euclid Consortium/NASA,

Cómo encontró Euclid los cuásares más antiguos del universo

Encontrar estos objetos es extraordinariamente difícil.

En aquella época primitiva apenas habían surgido galaxias capaces de albergar un cuásar. Además, su luz llega extremadamente debilitada tras recorrer más de 13.000 millones de años de expansión cósmica.

¿Qué es el corrimiento al rojo (redshift)?

A ello se añade otro problema: la expansión del universo estira la longitud de onda de esa luz, y la desplaza desde el ultravioleta hasta el infrarrojo cercano. Ese fenómeno, conocido como corrimiento al rojo o redshift, constituye uno de los principales indicadores de distancia en cosmología.

Cuanto mayor es el corrimiento al rojo, más antiguo es el objeto observado.

En este trabajo, los dos cuásares más lejanos presentan valores de 7,69 y 7,77, los mayores registrados hasta la fecha para este tipo de objetos. Eso significa que los observamos tal y como eran cuando el cosmos tenía únicamente unos 670 millones de años.

Pero identificar estas fuentes resulta aún más complicado porque, vistos desde la Tierra, miles de estrellas de nuestra propia Vía Láctea presentan colores muy parecidos.

«Por cada uno de estos cuásares existen miles de estrellas de la Vía Láctea que parecen casi idénticas en los grandes sondeos fotométricos —comenta Daming Yang, investigador de la Universidad de Leiden y primer autor del estudio— Necesitamos un estudio del cielo lo bastante amplio para encontrar estos objetos tan raros y, al mismo tiempo, lo bastante profundo para detectar su tenue luz».

Euclid cambia las reglas de la exploración del cosmos primitivo

Aquí entra en escena Euclid.

Aunque su misión principal consiste en estudiar la materia oscura y la energía oscura cartografiando miles de millones de galaxias, sus extraordinarias capacidades en el infrarrojo lo convierten también en una máquina excepcional para descubrir objetos extremadamente lejanos.

Lanzado en 2023, el telescopio espacial Euclid observa desde fuera de la atmósfera de nuestro planeta, evitando así el intenso brillo infrarrojo que dificulta estas observaciones desde los grandes observatorios terrestres.

Además, combina dos características que rara vez coinciden: observa regiones inmensas del cielo y, al mismo tiempo, alcanza una profundidad suficiente para detectar objetos extremadamente débiles.

Los investigadores analizaron únicamente los primeros 3.000 grados cuadrados explorados durante el inicio de la misión —una pequeña fracción de los aproximadamente 14.000 grados cuadrados que cubrirá el sondeo completo— y ya localizaron 31 nuevos cuásares primitivos.

«Euclid supone un cambio de paradigma —afirma Yang—. Antes solo podíamos encontrar unos pocos de los cuásares antiguos más brillantes. Ahora podemos explorar áreas enormes del cielo y detectar objetos mucho más débiles. Es una herramienta única para cazarlos».

Este mapa muestra la distribución en el cielo de los 31 nuevos cuásares descubiertos por el telescopio espacial Euclid (puntos amarillos) dentro de la región explorada por la misión hasta agosto de 2025 (áreas azules).

Este mapa muestra la distribución en el cielo de los 31 nuevos cuásares descubiertos por el telescopio espacial Euclid (puntos amarillos) dentro de la región explorada por la misión hasta agosto de 2025 (áreas azules). Los dos puntos rojos señalan los cuásares más lejanos conocidos. Cortesía: ESA/Euclid/Euclid Consortium/NASA/Planck Collaboration/A. Mellinger

Mucho más que un récord astronómico

Hasta ahora solo se conocían un puñado de cuásares con un corrimiento al rojo superior a 7. Localizar los primeros diez llevó más de una década de observaciones con distintos telescopios.

Euclid ha encontrado más que eso en apenas un año.

De los 31 nuevos objetos, catorce presentan un corrimiento al rojo igual o superior a 7, lo que más que duplica el número conocido hasta ahora. Además, algunos son considerablemente menos luminosos que los descubiertos anteriormente, permitiendo estudiar por primera vez una población mucho más representativa de los cuásares del universo temprano.

🗣️ «El equipo de Euclid ha realizado por primera vez un auténtico censo de cuásares en el amanecer del cosmos —señala Antonio La Marca, investigador de la ESA—. Es un gran paso para comprender estos fascinantes objetos de una manera mucho más profunda».

Una ventana a la época en que el universo despertó

Estos cuásares pertenecen a uno de los periodos más importantes de la historia cósmica: la llamada época de la reionización.

Tras el big bang, el universo permaneció durante cientos de millones de años lleno de hidrógeno neutro que absorbía gran parte de la luz. Cuando comenzaron a formarse las primeras estrellas y galaxias, su intensa radiación fue ionizando de modo progresivo ese gas, y transformó un cosmos oscuro y opaco en otro transparente.

Comprender con exactitud cuándo y cómo ocurrió ese proceso constituye una de las grandes cuestiones abiertas de la cosmología.

Los cuásares son herramientas privilegiadas para investigarlo. Su luz atraviesa enormes regiones del espacio intergaláctico antes de llegar hasta nosotros, conservando en su espectro las huellas del hidrógeno que encontró durante el viaje.

🗣️ «Los cuásares antiguos son interesantes por sí mismos, pero también son máquinas del tiempo que nos permiten explorar el universo primitivo y comprender cómo surgió la primera generación de galaxias», resume Valeria Pettorino, científica del proyecto Euclid en la ESA.

El siguiente objetivo: encontrar un cuásar todavía más antiguo

Este trabajo representa solo el comienzo.

El estudio se basa en una pequeña parte de los datos que Euclid recopilará durante sus seis años de misión. Cuando complete su cartografiado de más de un tercio del cielo, es probable que el número de cuásares conocidos de esta época aumente de forma espectacular.

Mientras tanto, otros gigantes de la astronomía ya preparan la siguiente fase. El telescopio espacial James Webb analizará con gran detalle varios de estos objetos para medir con precisión la masa de sus agujeros negros y estudiar la composición química del gas que los rodea. Al mismo tiempo, el radiotelescopio ALMA de Chile observará el polvo y el gas de las galaxias anfitrionas para reconstruir cómo nacieron las primeras estructuras del Universo.

El objetivo ya no consiste únicamente en encontrar nuevos récords de distancia.

Como resume Hennawi, la verdadera ambición es mucho mayor: reconstruir, pieza a pieza, la cronología completa del primer mil millones de años de historia cósmica.

Y el siguiente desafío ya está marcado. Los investigadores quieren descubrir el primer cuásar con un corrimiento al rojo superior a 8, una auténtica reliquia del Universo primitivo formada cuando el cosmos tenía menos de 630 millones de años. Si existe, Euclid podría ser el telescopio capaz de encontrarlo.▪️(6-julio-2026)

PREGUNTAS & RESPUESTAS: Cuásares y Origen del Universo

🔭 ¿Cuál es el cuásar más antiguo descubierto?

El cuásar más antiguo conocido es EUCL J172902.75+641018.1, descubierto por el telescopio espacial Euclid. Su luz fue emitida cuando el cosmos tenía aproximadamente 670 millones de años.

🔭 ¿Qué es un cuásar?

Un cuásar es el núcleo extremadamente luminoso de una galaxia cuyo brillo está alimentado por un agujero negro supermasivo que devora grandes cantidades de materia.

🔭 ¿Qué ha descubierto el telescopio Euclid?

Euclid ha identificado 31 nuevos cuásares del universo primitivo, incluidos los dos más antiguos conocidos hasta la fecha.

🔭 ¿Por qué es importante este descubrimiento?

Porque demuestra que ya existían agujeros negros supermasivos muy poco después del big bang, algo que los modelos actuales de formación todavía no explican completamente.

🔭 ¿Qué edad tenía el universo cuando existían estos cuásares?

Los dos más antiguos aparecieron cuando el cosmos tenía unos 670 millones de años, aproximadamente un 5 % de su edad actual.

🔭 ¿Qué es el corrimiento al rojo?

Es la medida que utilizan los astrónomos para calcular la distancia y la antigüedad de los objetos más lejanos del universo.

LO MÁS IMPORTANTE DEL DESCUBRIMIENTO, EN 30 SEGUNDOS

  • Euclid ha descubierto 31 nuevos cuásares extremadamente antiguos.

  • Los dos más lejanos se observan tal y como eran hace 13.000 millones de años.

  • Su luz comenzó el viaje cuando el universo tenía solo 670 millones de años.

  • El descubrimiento más que duplica el número de cuásares conocidos con un corrimiento al rojo superior a 7.

  • Estos objetos ayudan a comprender cómo nacieron los primeros agujeros negros supermasivos.

  • También permiten estudiar la época de la reionización, uno de los momentos clave de la evolución del cosmos.

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