Chandra descubre un agujero negro que crece a 2,4 veces el límite de Eddington         

Por: Lee Mohon, NASA.

18 de septiembre de 2025

Composición, ilustración artística del agujero negro y la visión en rayos X. Crédito de la imagen: NASA/CXC/SAO/M. Weiss. Rayos X: NASA/CXC/INAF-Brera/L. Ighina et al.; Ilustración: NASA/CXC/SAO/M. Weiss; Procesamiento de imágenes: NASA/CXC/SAO/N. Wolk.

        Un agujero negro crece a una de las velocidades más rápidas registradas hasta la fecha, según un equipo de astrónomos. Este descubrimiento, realizado por el Observatorio de rayos X Chandra de la NASA, podría ayudar a explicar cómo algunos agujeros negros pueden alcanzar masas enormes con relativa rapidez tras el Big Bang. El agujero negro pesa aproximadamente mil millones de veces la masa del Sol y se encuentra a unos 12800 millones de años luz de la Tierra, lo que significa que los astrónomos lo observan tan solo 920 millones de años después del inicio del Universo.

De acuerdo a las estimaciones, produce más rayos X que cualquier otro agujero negro observado en los primeros mil millones de años del Universo. El agujero negro alimenta lo que los científicos llaman un cuásar, un objeto extremadamente brillante que eclipsa galaxias enteras. La fuente de energía de este monstruo brillante son grandes cantidades de materia que se canalizan alrededor del agujero negro y entran en él. Aunque el mismo equipo lo descubrió hace dos años, fueron necesarias observaciones de Chandra en 2023 para descubrir qué distingue a este cuásar, RACS J0320-35.

Cuando la materia es atraída hacia un agujero negro, se calienta y produce una radiación intensa en un amplio espectro, que incluye rayos X y luz óptica. Esta radiación crea presión sobre el material que cae. Cuando la velocidad de caída de materia alcanza un valor crítico, la presión de la radiación equilibra la gravedad del agujero negro, y la materia normalmente no puede caer hacia el interior a mayor velocidad. Este máximo se conoce como el límite de Eddington.

Los científicos creen que los agujeros negros que crecen a una velocidad mayor que el límite de Eddington deben nacer con masas de aproximadamente 10000 soles o más para alcanzar mil millones de masas solares en un plazo de mil millones de años tras el Big Bang, como se ha observado en RACS J0320-35. Un agujero negro con una masa de nacimiento tan elevada podría ser el resultado directo de un proceso inusual: el colapso de una enorme nube de gas denso que contiene cantidades inusualmente bajas de elementos más pesados ​​que el helio, condiciones que podrían ser extremadamente raras.

Si RACS J0320-35 realmente está creciendo a un ritmo alto (estimado en 2,4 veces el límite de Eddington) y lo ha hecho durante un período sostenido de tiempo, su agujero negro podría haber comenzado de una manera más convencional, con una masa menor a cien soles, causada por la implosión de una estrella masiva. “Al conocer la masa del agujero negro y calcular su velocidad de crecimiento, podemos calcular a la inversa su masa al nacer”, declaró Alberto Moretti, coautor del INAF-Osservatorio Astronomico di Brera (Italia).

Para determinar la velocidad de crecimiento de este agujero negro (entre 300 y 3000 soles al año), los investigadores compararon modelos teóricos con la firma de rayos X, o espectro, de Chandra, que proporciona las cantidades de rayos X a diferentes energías. Descubrieron que el espectro de Chandra coincidía estrechamente con lo que esperaban de los modelos de un agujero negro que crece más rápido que el límite de Eddington. Los datos de luz óptica e infrarroja también respaldan la interpretación de que este agujero negro está aumentando de peso a una velocidad superior a la permitida por el límite de Eddington.

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