Un equipo internacional de astrónomos logró identificar y medir la masa del agujero negro dormido más distante jamás observado, ubicado en el corazón de una galaxia llamada MRG-M0138, a más de 10.000 millones de años luz de la Tierra. El hallazgo, publicado en la revista Science, supera en 15 veces el récord anterior de distancia para este tipo de objeto y abre una ventana inédita hacia el universo primitivo.El agujero negro tiene una masa equivalente a unos 6.000 millones de veces la del Sol. Se lo observa en un momento en que el universo tenía apenas unos 3.000 millones de años, es decir, aproximadamente un cuarto de su edad actual. Esa antigüedad convierte al objeto en una pieza clave para entender cómo se formaron y crecieron los agujeros negros en las primeras etapas del cosmos, explicó la Universidad College London (UCL) en un comunicado.Lo que hace especialmente difícil su detección es que se trata de un agujero negro dormido: no tiene material gaseoso cayendo hacia él, por lo que no emite radiación detectable. A diferencia de los quásares —agujeros negros activos que se encuentran entre los objetos más luminosos del universo—, su presencia solo puede inferirse de manera indirecta.Para encontrarlo, el equipo recurrió a una técnica conocida como dinámica estelar, que consiste en rastrear el movimiento colectivo de las estrellas que orbitan alrededor del agujero negro. La velocidad de esas estrellas y las diferencias entre las más cercanas al centro y las más alejadas permiten calcular con precisión la masa del objeto invisible que las atrae. Es el mismo método que se usó para medir el agujero negro en el centro de la Vía Láctea, pero nunca antes se había aplicado a distancias cosmológicas tan grandes. La galaxia más lejana estudiada con esta técnica hasta ahora estaba a solo 700 millones de años luz.Lentes cósmicas y el telescopio James WebbEl mayor obstáculo técnico era que, a semejante distancia, el movimiento de las estrellas resulta normalmente imposible de observar. El equipo lo resolvió mediante un fenómeno natural llamado lente gravitacional: otra galaxia situada entre MRG-M0138 y la Tierra dobla la luz del fondo con su gravedad, actúa como una lupa cósmica y amplía la imagen de la galaxia distante unas 30 veces. Eso le permitió al equipo reconstruir los detalles internos de la galaxia con una resolución muy superior a la que sería posible de otra forma.Los datos provinieron del Telescopio Espacial James Webb de la NASA, cuya sensibilidad fue determinante para captar las señales del movimiento estelar a esa distancia. El investigador principal del estudio, el doctor Andrew Newman de Carnegie Science en Pasadena, California, explicó el alcance de la combinación de herramientas. "Al combinar los datos del JWST con la lente gravitacional, pudimos asomarnos dentro de la esfera de influencia del agujero negro, donde su gravedad aumenta las velocidades de las estrellas. Esta es una de las mejores técnicas que tenemos para pesar un agujero negro, por lo que nos entusiasmó extenderla a un período mucho más temprano de la historia cósmica", indicó. El autor sénior del trabajo, el profesor Richard Ellis del Departamento de Física y Astronomía de la University College London, destacó el valor metodológico del logro: "Determinar cómo se mueven colectivamente las estrellas en el núcleo de esta galaxia distante nos permitió medir la masa de su agujero negro supermasivo, de otro modo indetectable". "Al demostrar la viabilidad de esta técnica para galaxias en el universo temprano, ahora podemos llevar a cabo un censo más completo de cómo los agujeros negros se desarrollan a lo largo del tiempo e inferir su papel en la evolución de las galaxias", precisó. El descubrimiento también reveló que la galaxia que rodea al agujero negro está igualmente inactiva: dejó de formar nuevas estrellas. Los investigadores estiman que MRG-M0138 probablemente albergó en el pasado un quásar luminoso. La hipótesis es que cuando el agujero negro se formó y creció con rapidez, la energía que liberó expulsó o consumió el gas libre que circulaba por la galaxia, el mismo gas que resulta indispensable para el nacimiento de nuevas estrellas.Este vínculo entre la actividad del agujero negro y el cese de la formación estelar es uno de los mecanismos que los astrónomos estudian para entender la coevolución entre agujeros negros y galaxias. Las galaxias cercanas muestran una relación estrecha entre su masa total y la de su agujero negro central, pero aún faltan datos de épocas más tempranas del universo para comprender del todo esa dinámica.El equipo prevé que nuevas observaciones del James Webb y de otros telescopios espaciales permitirán identificar muchos más agujeros negros dormidos del universo primitivo. Eso podría aportar información sobre cómo frenan la formación de estrellas y también sobre de qué manera estos objetos pueden reactivarse cuando grandes cantidades de materia vuelven a caer hacia ellos.