Un monstruo de 36 mil millones de soles: posiblemente el agujero negro más grande del universo

Astrónomos han descubierto un agujero negro que probablemente sea el más masivo conocido hasta la fecha. Según las estimaciones, su masa alcanza los 36.000 millones de masas solares, unas 10.000 veces mayor que la del agujero negro en el centro de nuestra galaxia. Esta cifra se acerca al límite teórico que la naturaleza probablemente ya no puede superar para este tipo de objetos.

Se encuentra en una de las galaxias más gigantes jamás observadas: la denominada Cosmic Horseshoe («Herradura Cósmica»). La masa de esta galaxia es tan grande que deforma el espacio-tiempo y distorsiona la luz de una galaxia de fondo más lejana, transformándola en un enorme aro luminoso con forma de herradura: un anillo gravitacional de Einstein.

Según el profesor Thomas Collett, de la Universidad de Portsmouth, este es uno de los diez agujeros negros más masivos detectados y, posiblemente, el más masivo de todos. La mayoría de las estimaciones de masa de estos objetos se obtienen mediante métodos indirectos y con un alto margen de error, pero en este caso los investigadores lograron un resultado mucho más preciso gracias a una nueva metodología.

Esta se basa en la combinación de dos enfoques: la lente gravitacional y la cinemática estelar, es decir, la medición de velocidades y trayectorias de las estrellas dentro de la galaxia y el análisis de cómo se mueven bajo la atracción del agujero negro central. La cinemática estelar clásica se considera el “estándar de oro” para calcular masas, pero funciona mal en galaxias lejanas, ya que no es posible observar en detalle su región central. Al añadir la lente gravitacional, los astrónomos pudieron “alcanzar” sistemas situados a miles de millones de años luz.

El efecto del agujero negro se manifestó en dos fenómenos observables: desvió la trayectoria de la luz que pasaba cerca y provocó que las estrellas de las regiones internas de la galaxia se movieran a velocidades enormes — casi 400 km/s. La combinación de estos datos dio la certeza de que el objeto es real y de que su masa ha sido medida de forma fiable.

Es especialmente notable que se trate de un agujero negro “dormido”, es decir, que en el momento de la observación no estaba absorbiendo materia activamente. Los métodos habituales de detección no funcionan en estos casos, ya que no hay un brillante disco de acreción que registrar. Aquí fue posible “verlo” únicamente por su influencia gravitatoria sobre el espacio circundante y las estrellas. Esto significa que el método puede emplearse para localizar y medir agujeros negros ultramasivos ocultos en cualquier parte del universo, incluso si están completamente inactivos.

La Cosmic Horseshoe está a unos cinco mil millones de años luz de nosotros. Normalmente, para sistemas tan lejanos, las mediciones directas de masa solo son posibles cuando el agujero negro está activo, pero entonces las estimaciones suelen ser imprecisas. El nuevo enfoque, que combina el fuerte lente gravitacional y la dinámica estelar, ha permitido un resultado más directo y estable.

La importancia del hallazgo no radica solo en el récord del objeto, sino en que ayuda a comprender mejor la relación entre los agujeros negros supermasivos y las galaxias en las que residen. Se cree que el tamaño de ambos está relacionado: a medida que la galaxia crece, puede canalizar gas y polvo hacia el objeto central. Parte de esta materia aumenta la masa del agujero negro, mientras que otra parte se convierte en una enorme emisión de energía: un cuásar. La radiación del cuásar calienta el gas en la galaxia e impide que se condense para formar nuevas estrellas.

En el centro de la Vía Láctea hay un agujero negro con una masa de unos 4 millones de soles. Actualmente está tranquilo, pero en el pasado fue un cuásar y probablemente vuelva a serlo cuando, dentro de 4.500 millones de años, nuestra galaxia se fusione con Andrómeda.

La galaxia anfitriona de la Cosmic Horseshoe pertenece a las denominadas “grupos fósiles”. Esta es la etapa final de evolución de los sistemas gravitacionalmente ligados más masivos, cuando varias galaxias grandes se fusionan en una sola y todos los satélites brillantes desaparecen. Es probable que los agujeros negros supermasivos de las galaxias absorbidas también se hayan fusionado, formando el ultramasivo que ahora se ha logrado medir. Así, observamos tanto la etapa final de la formación de galaxias como el resultado último de la fusión de agujeros negros.

Curiosamente, el descubrimiento fue en gran parte fortuito: los científicos estudiaban inicialmente la distribución de materia oscura en la Cosmic Horseshoe. Pero, al darse cuenta de que el método también servía para agujeros negros, esperan aplicarlo con mayor amplitud. En el futuro, el equipo planea usar los datos del telescopio espacial Euclid de la Agencia Espacial Europea para encontrar nuevos agujeros negros supermasivos y sus galaxias anfitrionas, y comprender mejor cómo los objetos centrales detienen la formación de estrellas en sus sistemas.