{"id":1544,"date":"2024-07-28T13:22:56","date_gmt":"2024-07-28T10:22:56","guid":{"rendered":"https:\/\/planeta21vek.ru\/isp\/?p=1544"},"modified":"2025-11-20T13:06:12","modified_gmt":"2025-11-20T10:06:12","slug":"el-telescopio-james-webb-revela-agujeros-negros-supermasivos-en-el-universo-temprano","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/planeta21vek.ru\/isp\/2024\/07\/28\/el-telescopio-james-webb-revela-agujeros-negros-supermasivos-en-el-universo-temprano\/","title":{"rendered":"El telescopio James Webb revela agujeros negros supermasivos en el Universo temprano"},"content":{"rendered":"

Mirando profundamente en el espacio y el tiempo, dos equipos que utilizaron el telescopio espacial James Webb de NASA\/ESA\/CSA estudiaron la galaxia excepcionalmente brillante GN-z11, que exist\u00eda cuando nuestro universo de 13.800 millones de a\u00f1os ten\u00eda s\u00f3lo unos 430 millones de a\u00f1os. Tambi\u00e9n estudiando los datos del JWST, un equipo de astr\u00f3nomos dirigido por Lukas Furtak y Adi Zitrin de la Universidad Ben-Gurion del Negev tambi\u00e9n pudieron determinar la masa del agujero negro supermasivo. Con aproximadamente 40 millones de veces la masa del Sol, es inesperadamente masivo en comparaci\u00f3n con la galaxia en la que reside.<\/span><\/p>\n

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Cumpliendo su promesa de transformar nuestra comprensi\u00f3n del universo primitivo, el Telescopio Espacial James Webb est\u00e1 explorando las galaxias del principio de los tiempos. Una de ellas es la galaxia excepcionalmente brillante GN-z11. Descubierta originalmente por el Telescopio Espacial Hubble de NASA\/ESA, es una de las galaxias m\u00e1s j\u00f3venes y distantes jam\u00e1s observadas, y tambi\u00e9n una de las m\u00e1s misteriosas. \u00bfPor qu\u00e9 es tan brillante? Webb parece haber encontrado la respuesta, informa la revista Astronomy & Astrophysics.<\/span><\/p>\n

El equipo que estudia GN-z11 con Webb ha encontrado la primera evidencia clara de que la galaxia alberga un agujero negro supermasivo central que est\u00e1 acumulando materia r\u00e1pidamente. Su descubrimiento lo convierte en el agujero negro supermasivo activo m\u00e1s distante descubierto hasta la fecha.<\/span><\/p>\n

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\nGN-z11 en el campo PRODUCTOS-Norte<\/span><\/em><\/p>\n

\u00abDescubrimos gas extremadamente denso, com\u00fan en las proximidades de agujeros negros supermasivos que acumulan gas\u00bb, explic\u00f3 el investigador principal Roberto Maiolino del Laboratorio Cavendish y el Instituto Kavli de Cosmolog\u00eda de la Universidad de Cambridge en el Reino Unido. \u00abEstos fueron los primeros indicios claros de que GN-z11 contiene un agujero negro que consume materia\u00bb.<\/span><\/p>\n

Utilizando Webb, el equipo tambi\u00e9n encontr\u00f3 firmas de elementos qu\u00edmicos ionizados que normalmente se observan cerca de agujeros negros supermasivos en acreci\u00f3n. Adem\u00e1s, descubrieron que la galaxia emite vientos muy potentes. Estos vientos de alta velocidad suelen ser causados \u200b\u200bpor procesos asociados con agujeros negros supermasivos que acumulan energ\u00eda.<\/span><\/p>\n

\u00abLa NIRCam (c\u00e1mara de infrarrojo cercano) de Webb detect\u00f3 un componente extendido que rastrea la galaxia anfitriona y una fuente central compacta cuyos colores coinciden con los del disco de acreci\u00f3n que rodea el agujero negro\u00bb, dijo la investigadora Hannah Uebler, tambi\u00e9n del Laboratorio Cavendish y del Instituto Kavli. .<\/span><\/p>\n

En conjunto, estos datos muestran que GN-z11 contiene un agujero negro supermasivo con una masa de dos millones de masas solares, que se encuentra en una fase muy activa de absorci\u00f3n de materia, raz\u00f3n por la cual es tan brillante.<\/span><\/p>\n

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\nEspectro GN-z11<\/span><\/em><\/p>\n

El segundo equipo, tambi\u00e9n dirigido por Maiolino, utiliz\u00f3 el NIRSpec (espectr\u00f3grafo de infrarrojo cercano) de Webb para detectar una masa de gas helio en el halo que rodea al GN-z11.<\/span><\/p>\n

\u00abEl hecho de que no veamos nada m\u00e1s que helio sugiere que esta masa debe ser bastante pura\u00bb, dijo Roberto. \u00abEsto es lo que la teor\u00eda y los modelos esperaban en las proximidades de galaxias particularmente masivas de estas eras: que deber\u00eda haber bolsas de gas puro en los halos que podr\u00edan colapsar y formar c\u00famulos estelares de Poblaci\u00f3n III\u00bb.<\/span><\/p>\n

La b\u00fasqueda de estrellas de Poblaci\u00f3n III no observadas hasta ahora (la primera generaci\u00f3n de estrellas formadas casi exclusivamente a partir de hidr\u00f3geno y helio) es una de las tareas m\u00e1s importantes de la astrof\u00edsica moderna. Se espera que estas estrellas sean muy masivas, muy luminosas y muy calientes. Su firma ser\u00e1 la presencia de helio ionizado y la ausencia de elementos qu\u00edmicos m\u00e1s pesados \u200b\u200bque el helio.<\/span><\/p>\n

La formaci\u00f3n de las primeras estrellas y galaxias marca un cambio fundamental en la historia del cosmos, durante el cual el Universo evolucion\u00f3 desde un estado oscuro y relativamente simple hasta el entorno altamente estructurado y complejo que vemos hoy.<\/span><\/p>\n

En futuras observaciones de Webb, Roberto, Hanna y su equipo estudiar\u00e1n GN-z11 con m\u00e1s detalle y esperan confirmar la presencia de estrellas de Poblaci\u00f3n III que pueden estar form\u00e1ndose en su halo.<\/span><\/p>\n

El nombre \u00abPoblaci\u00f3n III\u00bb surgi\u00f3 porque los astr\u00f3nomos ya hab\u00edan clasificado las estrellas de la V\u00eda L\u00e1ctea como Poblaci\u00f3n I (estrellas como el Sol que son ricas en elementos m\u00e1s pesados) y Poblaci\u00f3n II (estrellas m\u00e1s viejas con poca abundancia de elementos pesados \u200b\u200bque se encuentran en el bulbo y halo de la V\u00eda L\u00e1ctea, as\u00ed como en c\u00famulos estelares globulares).<\/span><\/p>\n

El agujero negro supermasivo es 40 millones de veces m\u00e1s masivo que el Sol y alimenta un qu\u00e1sar que existi\u00f3 700 millones de a\u00f1os despu\u00e9s del Big Bang.<\/strong><\/span>\u00a0<\/span>Utilizando el telescopio espacial James Webb (JWST), los astr\u00f3nomos han descubierto un agujero negro supermasivo \u00abextremadamente rojo\u00bb que crece en el oscuro Universo temprano, informa la revista Nature.<\/span><\/p>\n

El tono rojo de un agujero negro supermasivo, tal como apareci\u00f3 unos 700 millones de a\u00f1os despu\u00e9s del Big Bang, es el resultado de la expansi\u00f3n del Universo. A medida que el Universo se expande en todas direcciones, la luz que se mueve hacia nosotros se \u00abdesplaza al rojo\u00bb y, en este caso, la luz desplazada al rojo indica una capa de gas espeso y polvo que envuelve el agujero negro.<\/span><\/p>\n

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\nUna representaci\u00f3n art\u00edstica de un agujero negro supermasivo y su potente chorro. Los astr\u00f3nomos quieren saber c\u00f3mo estos objetos alcanzaron sus enormes masas en el Universo temprano. NRAO\/AUI\/NSF<\/span><\/em><\/p>\n

Al estudiar los datos del JWST, un equipo de astr\u00f3nomos dirigido por Lukas Furtak y Adi Zitrin de la Universidad Ben-Gurion del Negev tambi\u00e9n pudieron determinar la masa del agujero negro supermasivo. Con aproximadamente 40 millones de veces la masa del Sol, es inesperadamente masivo en comparaci\u00f3n con la galaxia en la que reside.<\/span><\/p>\n

El equipo tambi\u00e9n descubri\u00f3 que el agujero negro supermasivo, que se encuentra a unos 12.900 millones de a\u00f1os luz de la Tierra, est\u00e1 devorando r\u00e1pidamente gas y polvo a su alrededor. En otras palabras, est\u00e1 creciendo.<\/span><\/p>\n

\u201cEst\u00e1bamos muy entusiasmados cuando JWST comenz\u00f3 a enviar sus primeros datos. Est\u00e1bamos escaneando los datos entrantes para el programa UNCOVER y tres objetos muy compactos pero de color rojo brillante se destacaron y llamaron nuestra atenci\u00f3n\u201d, dijo Furtak en un comunicado. \u00abSu apariencia de ‘punto rojo’ nos llev\u00f3 inmediatamente a sospechar que se trataba de un objeto parecido a un cu\u00e1sar\u00bb.<\/span><\/p>\n

Los cu\u00e1sares se crean cuando enormes cantidades de materia rodean agujeros negros supermasivos como este.<\/strong><\/span>\u00a0Esta materia forma un disco de gas y polvo llamado disco de acreci\u00f3n, que alimenta gradualmente el agujero negro. La enorme atracci\u00f3n gravitacional del agujero negro mezcla esta materia, creando altas temperaturas y haciendo que brille.<\/span><\/p>\n

Adem\u00e1s, la materia que no cae en el agujero negro supermasivo se dirige hacia los polos del tit\u00e1n c\u00f3smico. Las part\u00edculas en estas regiones se aceleran a velocidades cercanas a la de la luz en forma de chorros altamente colimados. A medida que estos chorros relativistas son expulsados, las erupciones van acompa\u00f1adas de brillantes emisiones electromagn\u00e9ticas.<\/span><\/p>\n

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\nLa ilustraci\u00f3n muestra un agujero negro supermasivo extremadamente rojo en el Universo temprano. Robert Lee<\/span><\/em><\/p>\n

Como resultado de estos fen\u00f3menos, los qu\u00e1sares, impulsados \u200b\u200bpor agujeros negros supermasivos en n\u00facleos gal\u00e1cticos activos (AGN), a menudo se vuelven tan brillantes que la luz que emiten a menudo eclipsa la luz combinada de cada estrella de la galaxia que los rodea.<\/span><\/p>\n

La enorme cantidad de radiaci\u00f3n emitida alrededor de este agujero negro supermasivo hizo que apareciera como un peque\u00f1o punto en los datos del JWST.<\/span><\/p>\n

\u201cEl an\u00e1lisis de los colores del objeto mostr\u00f3 que no es una galaxia t\u00edpica de formaci\u00f3n de estrellas. Esto confirm\u00f3 a\u00fan m\u00e1s la hip\u00f3tesis del agujero negro supermasivo\u201d, dijo en un comunicado Rachel Bezanson, de la Universidad de Pittsburgh y codirectora del programa UNCOVER. \u00abCombinado con su tama\u00f1o compacto, se hizo evidente que lo m\u00e1s probable es que se tratara de un agujero negro supermasivo, aunque todav\u00eda era diferente de otros cu\u00e1sares descubiertos en aquellos primeros tiempos\u00bb.<\/span><\/p>\n

El qu\u00e1sar primitivo no habr\u00eda sido visible ni siquiera por el potente instrumento infrarrojo del JWST sin un poco de ayuda de un efecto predicho por Albert Einstein en 1915.<\/span><\/p>\n

La teor\u00eda general de la relatividad de Einstein sugiere que los objetos de masa deforman la estructura misma del espacio y el tiempo, que en realidad est\u00e1n unidos en una sola entidad llamada \u00abespacio-tiempo\u00bb.<\/strong><\/span>\u00a0La teor\u00eda contin\u00faa diciendo que la gravedad surge como resultado de esta curvatura. Cuanto mayor es la masa de un objeto, m\u00e1s \u201cextrema\u201d es la curvatura del espacio-tiempo.<\/span><\/p>\n

As\u00ed que esta curvatura no s\u00f3lo les dice a los planetas c\u00f3mo moverse alrededor de sus estrellas y alrededor de los centros de sus galaxias de origen, sino que tambi\u00e9n cambia los caminos de la luz proveniente de esas estrellas.<\/span><\/p>\n

Cuanto m\u00e1s se acerca la luz a un objeto de masa, m\u00e1s \u00abcurvada\u00bb es su trayectoria. De este modo, el primer plano o el \u00abobjeto de lente\u00bb pueden desviar diferentes trayectorias de luz de un \u00fanico objeto de fondo y cambiar la apariencia del dise\u00f1o del objeto de fondo. A veces, el efecto puede incluso hacer que aparezca un objeto de fondo en varios lugares de la misma imagen del cielo. En otros casos, la luz de un objeto del fondo simplemente se amplifica, haciendo que ese objeto parezca m\u00e1s grande. Este fen\u00f3meno se conoce como \u00ablente gravitacional\u00bb.<\/span><\/p>\n

En el \u00faltimo caso, JWST utiliz\u00f3 un c\u00famulo de galaxias llamado Abell 2744 como cuerpo de lente de primer plano para amplificar la luz de las galaxias de fondo que, de otro modo, estar\u00edan demasiado distantes para ser vistas. Esto revel\u00f3 el qu\u00e1sar extremadamente rojo en el que se enfocaron, inicialmente en forma de tres puntos rojos.<\/span><\/p>\n

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\nEl diagrama muestra c\u00f3mo la luz de un objeto del fondo es desviada por un objeto del primer plano. NASA\/ESA<\/span><\/em><\/p>\n

\u00abUtilizamos un modelo de lentes num\u00e9rico que construimos para un c\u00famulo de galaxias para determinar que los tres puntos rojos deben ser m\u00faltiples im\u00e1genes de la misma fuente de fondo, observadas cuando el universo ten\u00eda s\u00f3lo unos 700 millones de a\u00f1os\u00bb, dijo Zitrin.<\/span><\/p>\n

Un an\u00e1lisis m\u00e1s detallado de la fuente de fondo mostr\u00f3 que su luz debe haber venido de una regi\u00f3n compacta.<\/span><\/p>\n

\u201cToda la luz de esta galaxia debe caber en una peque\u00f1a regi\u00f3n del tama\u00f1o de un c\u00famulo de estrellas moderno. La lente gravitacional de la fuente nos dio limitaciones precisas sobre el tama\u00f1o\u201d, dijo en un comunicado Jenny Green, miembro del equipo e investigadora de la Universidad de Princeton. \u00abIncluso si se juntaran todas las estrellas posibles en una regi\u00f3n tan peque\u00f1a, el agujero negro acabar\u00eda constituyendo al menos el 1% de la masa total del sistema\u00bb.<\/span><\/p>\n

El descubrimiento profundiza a\u00fan m\u00e1s el misterio de c\u00f3mo los agujeros negros supermasivos, que pueden ser millones (o incluso miles de millones) de veces m\u00e1s masivos que el Sol, crecieron hasta alcanzar tama\u00f1os tan enormes durante el nacimiento del Universo.<\/span><\/p>\n

\u00abSe ha descubierto que varios otros agujeros negros supermasivos en el Universo temprano exhiben un comportamiento similar, lo que lleva a algunas ideas intrigantes sobre el crecimiento del agujero negro y la galaxia anfitriona, as\u00ed como las interacciones entre ellos que a\u00fan no se comprenden bien\u00bb. dijo Verde.<\/span><\/p>\n

JWST ha detectado muchos \u00abpeque\u00f1os puntos rojos\u00bb a lo largo del tiempo. Tambi\u00e9n podr\u00edan indicar la alimentaci\u00f3n de agujeros negros supermasivos por cu\u00e1sares en el Universo temprano, lo que podr\u00eda significar que el asombroso misterio del crecimiento de los agujeros negros pronto podr\u00eda resolverse.<\/span><\/p>\n

\u201cEn cierto modo, esto es el equivalente astrof\u00edsico del problema del huevo y la gallina\u201d, concluy\u00f3 Zitrin. \u00abActualmente no sabemos qu\u00e9 surgi\u00f3 primero, si la galaxia o el agujero negro, qu\u00e9 tan masivos fueron los primeros agujeros negros o c\u00f3mo crecieron\u00bb.<\/span><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Mirando profundamente en el espacio y el tiempo, dos equipos que utilizaron el telescopio espacial James Webb de NASA\/ESA\/CSA estudiaron la galaxia excepcionalmente brillante GN-z11, que exist\u00eda cuando nuestro universo de 13.800 millones de a\u00f1os ten\u00eda s\u00f3lo unos 430 millones de a\u00f1os. Tambi\u00e9n estudiando los datos del JWST, un equipo de astr\u00f3nomos dirigido por Lukas Furtak y Adi Zitrin de la Universidad Ben-Gurion del Negev tambi\u00e9n pudieron determinar la masa del agujero negro supermasivo. Con aproximadamente 40 millones de veces la masa del Sol, es inesperadamente masivo en comparaci\u00f3n con la galaxia en la que reside.<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":1545,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[40,530],"tags":[693,713,712,714],"class_list":{"0":"post-1544","1":"post","2":"type-post","3":"status-publish","4":"format-standard","5":"has-post-thumbnail","7":"category-kosmos","8":"category-espacioprofundo","9":"tag-agujero-negro","10":"tag-cuasar","11":"tag-universo-temprano","12":"tag-webb"},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/isp\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1544","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/isp\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/isp\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/isp\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/isp\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=1544"}],"version-history":[{"count":2,"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/isp\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1544\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":1547,"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/isp\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1544\/revisions\/1547"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/isp\/wp-json\/wp\/v2\/media\/1545"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/isp\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=1544"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/isp\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=1544"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/isp\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=1544"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}