Los astrónomos han observado definitivamente, por primera vez, un agujero negro supermasivo expulsado de su galaxia, viajando a una asombrosa velocidad de 2,2 millones de millas por hora (1.000 kilómetros por segundo). El descubrimiento, realizado con el telescopio espacial James Webb (JWST), confirma un fenómeno previamente teórico: los agujeros negros pueden ser expulsados violentamente de las garras gravitacionales de sus galaxias anfitrionas. Este agujero negro expulsado, con una masa diez millones de veces mayor que la de nuestro Sol, se precipita a través del par de galaxias “Cosmic Owl”, dejando tras de sí un rastro visible de materia perturbada.
La primera fuga confirmada
El agujero negro desbocado se identificó inicialmente utilizando el Telescopio Espacial Hubble en 2023. La clave era un peculiar rayo de luz que no podía explicarse mediante ningún mecanismo conocido… hasta ahora. Las observaciones del JWST han verificado que esta racha es en realidad una onda de choque causada por la velocidad extrema del agujero negro. Está empujando un “arco de choque” de materia del tamaño de una galaxia frente a él, al mismo tiempo que arrastra una cola de 200.000 años luz detrás de él, donde el gas se acumula y desencadena la formación de estrellas.
“Las fuerzas necesarias para desalojar un agujero negro tan masivo son enormes, pero se predijo que tales fugas deberían ocurrir”, dice Pieter van Dokkum de la Universidad de Yale, líder del equipo. Este agujero negro se encuentra actualmente a 230.000 años luz de su galaxia original.
¿Cómo se vuelven fugitivos los agujeros negros?
La explicación más probable es que el agujero negro fue expulsado durante una colisión galáctica. Cuando dos galaxias se fusionan, sus agujeros negros supermasivos centrales acabarán formando una espiral hacia el otro. Hay dos formas principales en que esto puede resultar en una expulsión:
- Fusión de agujeros negros: Los dos agujeros negros chocan, liberando intensas ondas gravitacionales que le dan al agujero negro combinado resultante una “patada” masiva. Esta patada puede ser lo suficientemente fuerte como para expulsarlo por completo.
- Interacción de tres cuerpos: Si una de las galaxias ya contiene un sistema binario de agujeros negros, el agujero negro entrante de la otra galaxia desestabiliza el sistema. Entonces uno de los tres agujeros negros es expulsado violentamente.
El equipo cree que el primer escenario (una fusión seguida de una patada poderosa) es la causa más probable de esta fuga en particular.
La onda de choque y la formación estelar
La velocidad extrema del agujero negro comprime el gas circundante en una onda de choque, lo que desencadena la formación de estrellas a su paso. Este proceso crea un rastro de nuevas estrellas, con una masa combinada aproximadamente 100 millones de veces la de nuestro Sol. El descubrimiento revela un mecanismo completamente nuevo para la formación de estrellas: las estrellas nacen en lo que parece ser un espacio vacío, lejos de cualquier galaxia.
Lo que esto significa para el futuro
Las fusiones galácticas son comunes, lo que significa que los agujeros negros supermasivos desbocados también pueden estar muy extendidos. Este descubrimiento abre la puerta a encontrar más de estos objetos rebeldes, que podrían tener impactos significativos en otras galaxias que encuentren. Una colisión con otra galaxia daría como resultado una onda de choque espectacular, que comprimiría el gas y crearía nuevas estrellas a escala masiva.
Afortunadamente, a 9 mil millones de años luz de distancia, el Búho Cósmico está demasiado distante para representar una amenaza para nuestra propia galaxia. El equipo ahora planea utilizar futuros telescopios como el Telescopio Espacial Romano y Euclid para buscar más agujeros negros desbocados.
“Todo lo relacionado con esta investigación me sorprendió… confirmarlo con JWST fue simplemente increíble”, dice van Dokkum. El descubrimiento confirma que los escapes de agujeros negros, antes teóricos, son un fenómeno real en el universo, que remodela nuestra comprensión de la evolución galáctica.
