Astrónomos han propuesto que un agujero negro inusualmente grande en una galaxia de hace 13.000 millones de años podría ser un remanente primordial del amanecer del universo. Detectado por el James Webb Space Telescope, el agujero negro tiene 50 millones de veces la masa del sol pero carece de estrellas circundantes, desafiando las teorías tradicionales de formación. Simulaciones detalladas indican que podría haber originado de fluctuaciones de densidad tras el Big Bang.
En agosto, investigadores liderados por Boyuan Liu de la University of Cambridge detectaron la galaxia Abell 2744-QSO1 utilizando el James Webb Space Telescope (JWST). Esta galaxia distante, que data de hace 13.000 millones de años, alberga un agujero negro aproximadamente 50 millones de veces la masa del sol, pero parece casi totalmente desprovista de estrellas.
Liu señaló la anomalía: «Esto es un rompecabezas, porque la teoría tradicional dice que se forman estrellas primero, o junto con agujeros negros». Convencionalmente, los agujeros negros se forman del colapso de estrellas masivas que han agotado su combustible.
Para explicarlo, el equipo de Liu exploró el concepto de agujeros negros primordiales, teorizados por primera vez por Stephen Hawking y Bernard Carr en 1974. Estos objetos hipotéticos se habrían formado directamente de fluctuaciones en la densidad del universo poco después del Big Bang, sin involucrar estrellas.
Simulaciones simples iniciales sugirieron esta posibilidad, pero el equipo realizó modelos más avanzados que tienen en cuenta la dinámica de gases, la formación estelar y las interacciones alrededor de un pequeño agujero negro primordial inicial. Durante los primeros cientos de millones de años del universo, estas simulaciones predijeron un crecimiento que coincide con la masa observada del agujero negro en QSO1, así como la presencia de elementos más pesados.
Liu describió los hallazgos: «No es decisivo, pero es una posibilidad interesante e importante». Roberto Maiolino, también de la University of Cambridge y parte del equipo de descubrimiento, añadió: «El hecho de que logren coincidir con las propiedades de QSO1, tanto en términos de la masa del agujero negro, la masa estelar y el enriquecimiento químico, es muy interesante y alentador».
Aún quedan desafíos. Las simulaciones estándar producen agujeros negros primordiales de hasta alrededor de 1 millón de masas solares, mucho más pequeños que el de QSO1. Sin embargo, el agrupamiento podría permitir fusiones rápidas para lograr un mayor tamaño. Además, la formación podría requerir un evento de alta energía cercano como una supernova, pero no se evidencia ninguna cerca de QSO1.
El trabajo, detallado en arXiv DOI: 10.48550/arXiv.2512.14066, destaca cómo las observaciones del JWST están impulsando las teorías sobre agujeros negros del universo temprano.