Localitzen el forat negre més antic que s'ha descobert, a 500 milions d'anys del big-bang

Un equip internacional d'astrònoms, liderat pel Centre Frontera Còsmica de la Universitat de Texas a Austin, ha descobert el que es pot considerar el forat negre més antic --almenys, dels que s'han registrat--.

Es tracta d'un forat localitzat 500 milions d'anys després del big-bang, fa 13.300 milions d'anys, quan el nostre univers només tenia el 3% de la seva edat actual.

Els científics plantegen la troballa com "una oportunitat única per estudiar l'estructura i l'evolució d'aquest període enigmàtic". La investigació es publica a The Astrophysical Journal.

 

El forat més remot

Per l'investigador postdoctoral del Centre Frontera Còsmica i líder de l'equip que va fer el descobriment, Anthony Taylor, no es pot investigar gaire més lluny d'on s'ha trobat el forat negre.

"En buscar forats negres, aquest és pràcticament el punt més remot on es pot arribar; realment, estem ampliant els límits del que la tecnologia actual pot detectar."

Per la seva banda, el coautor de l'article i director del Centre Frontera Còsmica, Steven Finkelstein, trasllada que, "si bé els astrònoms han detectat alguns candidats més distants, encara no han trobat el distintiu senyal espectroscòpic associat a un forat negre".

Amb l'espectroscòpia, els astrònoms divideixen la llum en les múltiples longituds d'ona per estudiar les característiques d'un objecte. Per identificar els forats negres, busquen evidència de gas en ràpid moviment.

A mesura que gira i cau en un forat negre, la llum del gas que s'allunya s'estira a longituds d'ona molt més vermelles i la llum del gas que s'acosta es comprimeix a longituds d'ona molt més blaves. "No hi ha gaires altres coses que creïn aquest senyal", assegura Taylor.

Per a aquesta investigació, l'equip va utilitzar dades del programa CAPERS (CANDELS-Area Prism Epoch of Reionization Survey) del telescopi espacial James Webb (JWST). Llançat el 2021, el JWST proporciona les vistes més llunyanes de l'espai disponibles i CAPERS proporciona observacions de la vora exterior.

Dimensions colossals

S'estima que el forat negre descobert és fins a 300 milions de vegades més gran que el Sol, i la seva massa equival a la meitat de la de totes les estrelles de la seva galàxia. Aquesta és una massa particularment gran, fins i tot entre els forats negres supermassius. Per Finkelstein, aquestes mesures aporten informació:

"Això reforça la creixent evidència que els forats negres primitius van créixer molt més ràpid del que crèiem possible o que van començar sent molt més massius del que prediuen els nostres models."

Trobar un forat negre tan massiu en una etapa tan primerenca ofereix als astrònoms una oportunitat valuosa per estudiar com es van desenvolupar aquests objectes. Un forat negre present a l'univers posterior hauria tingut diverses oportunitats per créixer al llarg de la seva vida, però un de present en els primers centenars de milions d'anys no en tindria.