agujeros negros

Astrónomos que utilizaron el telescopio espacial James Webb encontraron tres agujeros negros supermasivos que se alimentan activamente dentro de una misma galaxia, observada tal como era unos 1.200 millones de años después del Big Bang. Dos de ellos están cerca del centro galáctico, separados por apenas unos 620 años luz, y se espera que se fusionen en los próximos cientos de millones de años, según la Sociedad Max Planck.

El estudio, publicado en Astronomy & Astrophysics, volvió a recibir atención después de que ScienceDaily difundiera un resumen el 25 de octubre. Los resultados se publicaron inicialmente como un preprint en septiembre de 2025 y fueron anunciados por la Sociedad Max Planck en agosto de 2026, por lo que se trata de un resultado importante, no de un descubrimiento de última hora.

El hallazgo es relevante porque aborda un antiguo enigma. El James Webb sigue encontrando agujeros negros que crecieron hasta alcanzar tamaños enormes en una etapa muy temprana de la historia cósmica, a un ritmo que los modelos estándar no explican fácilmente. Una galaxia que alberga simultáneamente tres agujeros negros en crecimiento ofrece una oportunidad poco común para entender cómo pudo producirse ese desarrollo.

Una galaxia con tres gigantes en crecimiento

La galaxia J0148-4214 está a más de 12.500 millones de años luz, con un corrimiento al rojo de 5,02. Como su luz tardó tanto en llegar hasta nosotros, los astrónomos la observan tal como era cuando el universo tenía menos de una décima parte de su edad actual. Se calcula que sus tres agujeros negros tienen masas equivalentes a unos 80 millones, 2 millones y 600.000 veces la del Sol. Los dos centrales están separados por unos 620 años luz en el plano del cielo, mientras que el tercero se encuentra aproximadamente a 5.500 años luz del centro.

La autora principal, Hannah Übler, del Instituto Max Planck de Física Extraterrestre, lo calificó como "la primera evidencia de tres agujeros negros activos en una sola galaxia" en el universo distante. Las estrellas de la galaxia suman una masa equivalente a unos 1.300 millones de soles, por lo que los agujeros negros representan una proporción inusualmente alta de su masa.

El origen del tercer agujero negro no está claro. Podría ser el remanente de una fusión galáctica anterior, haber sido expulsado hacia el exterior por el retroceso producido cuando se fusionaron dos agujeros negros o estar migrando lentamente hacia el centro.

Un agujero negro pequeño que supera el límite de velocidad

El más pequeño de los tres, con una masa equivalente a unos 600.000 soles, se alimenta por encima del límite de Eddington. Ese límite corresponde a la tasa máxima a la que, según la teoría básica, un agujero negro puede absorber gas, ya que la radiación del material que cae ejerce una presión que repele el gas circundante.

Superarlo, aunque sea durante un periodo breve, permitiría que el agujero negro aumentara su masa mucho más rápido de lo previsto. El agujero negro más masivo de la galaxia se alimenta a un ritmo menor. Los episodios de crecimiento super-Eddington son una de las explicaciones propuestas para entender cómo algunos agujeros negros alcanzaron masas de millones o miles de millones de soles tan temprano.

El coautor Roberto Maiolino, de la Universidad de Cambridge, señaló que los resultados sugieren que las fusiones podrían ser otra vía rápida para ese crecimiento temprano. La futura fusión de la pareja central combinaría sus masas de una sola vez, además del crecimiento derivado de la alimentación constante.

La espectroastrometría separó una imagen borrosa en dos

A esa distancia, los dos agujeros negros centrales están demasiado cerca para aparecer como puntos de luz separados, incluso para el James Webb. El equipo utilizó el espectrógrafo de campo integral NIRSpec del telescopio, que registra un espectro en cada punto de la galaxia. El trabajo forma parte de un programa del James Webb llamado BlackTHUNDER, dedicado al estudio de agujeros negros en galaxias tempranas.

El gas que gira alrededor de cada agujero negro se mueve a gran velocidad y deja una señal distintiva en la luz del hidrógeno. La espectroastrometría mide diminutos desplazamientos de posición en esa luz a diferentes velocidades y revela que la señal procede de dos fuentes ligeramente desfasadas, en lugar de una sola. Los investigadores señalaron que, sin esta espectroscopia con resolución espacial, probablemente solo se habría detectado uno de los tres agujeros negros.

Esto tiene una implicación más amplia. Si las parejas cercanas de agujeros negros suelen parecer un solo objeto, los estudios podrían estar subestimando la cantidad de agujeros negros múltiples en las galaxias tempranas. Revisar datos existentes del James Webb con la misma técnica podría revelar más parejas y sistemas triples ocultos.

Verificación de la evidencia y próximos pasos

Se trata de un estudio observacional revisado por pares sobre una sola galaxia. La pareja central fue inferida a partir de una estructura espectral que, según los autores, se explica mejor por la presencia de dos agujeros negros; no fue observada directamente como dos puntos separados. Las masas y las tasas de alimentación son estimaciones derivadas de los datos. Una sola galaxia no permite establecer qué tan comunes son estos sistemas, y el plazo previsto para la fusión es una proyección basada en la separación estimada de la pareja, no en una órbita medida. Coautores del Instituto Max Planck de Física Extraterrestre, entre ellos Giovanni Mazzolari, calcularon la masa estelar de la galaxia a partir de los mismos datos del James Webb.

El comunicado de prensa también describe el resultado como un primero en su tipo, una afirmación del equipo de investigación que no ha sido comprobada de manera independiente en este análisis.

No hay ningún efecto sobre la Tierra ni sobre la vida cotidiana: la luz de la galaxia ha viajado durante más de 12.500 millones de años para llegar hasta nosotros, y la fusión se desarrollará a lo largo de cientos de millones de años. El beneficio práctico es científico: mejorar los modelos sobre la manera en que crecieron conjuntamente los agujeros negros y las galaxias.

Futuros observatorios de ondas gravitacionales, como la misión LISA, actualmente planeada, están diseñados para detectar fusiones de agujeros negros masivos y podrían ayudar a determinar si esos eventos eran comunes en el universo temprano. Una mayor cantidad de espectroscopia del James Webb permitirá establecer si los sistemas triples como este son poco frecuentes o habituales.

En resumen: el James Webb captó tres agujeros negros en crecimiento dentro de una galaxia joven, incluido uno pequeño que supera lo que predice la teoría y una pareja central encaminada a fusionarse. El resultado respalda la idea de que tanto la alimentación rápida como las fusiones ayudaron a que los primeros agujeros negros crecieran hasta alcanzar tamaños tan grandes en tan poco tiempo.

Lo que los lectores quieren saber

¿Qué encontraron los astrónomos? Tres agujeros negros supermasivos activos en una misma galaxia, J0148-4214, observada unos 1.200 millones de años después del Big Bang.

¿Qué tan cerca están los dos agujeros negros centrales? A unos 620 años luz de distancia en el plano del cielo, y se espera que se fusionen en unos cientos de millones de años.

¿Qué hace inusual al agujero negro más pequeño? Se alimenta a un ritmo superior al límite de Eddington, la tasa máxima que predice la teoría básica.

¿Cómo logró distinguirlos el James Webb? La espectroastrometría detectó diminutos desplazamientos de posición en la luz del hidrógeno emitida por el gas que se mueve rápidamente alrededor de cada agujero negro.

¿Es un descubrimiento nuevo? El artículo apareció como prepublicación en 2025 y fue anunciado en agosto de 2026. Ahora está recibiendo una atención renovada.

¿Esto afecta a la Tierra? No. La galaxia está a más de 12.500 millones de años luz.