MoM-BH*-1 podría ser un agujero negro oculto dentro de una envoltura parecida a una estrella

MoM-BH*-1 es una fuente roja, compacta y excepcionalmente brillante detectada por el telescopio espacial James Webb (JWST) durante el estudio Mirage or Miracle, conocido como MoM. La luz que vemos fue emitida cuando el universo tenía aproximadamente 660 millones de años, y el objeto parece liberar una energía del orden de 100.000 millones de veces superior a la del Sol.

La explicación principal es la de una «estrella de agujero negro»: un agujero negro que está acumulando materia y permanece oculto dentro de una envoltura muy densa de gas hidrógeno. Esa envoltura haría que el objeto pareciera una estrella gigantesca, aunque su energía procedería sobre todo de la materia que cae hacia el agujero negro, no de la fusión nuclear.

Por qué no parece una estrella ordinaria

Los astrónomos no observaron el agujero negro directamente. En su lugar, compararon las mediciones del JWST —el brillo, el color y el espectro de la fuente— con modelos sobre los posibles mecanismos que podrían producir esa luz.

Varios rasgos dificultan una explicación basada en estrellas normales:

• La emisión de energía es descomunal. MoM-BH*-1 parece producir aproximadamente 100.000 millones de veces la energía de una estrella conocida, una escala que la fusión estelar ordinaria difícilmente podría alcanzar.
• Presenta un salto de Balmer inusualmente intenso. El valor medido ronda 7,7, por encima del límite esperado para una población estelar ordinaria sin polvo e incluso del valor previsto para una población dominada por estrellas de tipo A.
• Es muy roja sin señales claras de polvo. Su espectro muestra muy pocos indicios de elementos más pesados que el hidrógeno y el helio, por lo que el enrojecimiento causado por el polvo resulta una explicación menos natural.
• Es compacta, pero enorme para los estándares estelares. Los modelos sitúan la envoltura emisora en una escala aproximada a la del sistema solar, no a la de una estrella convencional.

En conjunto, estas características apuntan a una fuente cuya luz se produce y se transforma dentro de un entorno denso y poco común, no simplemente en un conjunto de estrellas normales.

Cómo funcionaría la posible «estrella de agujero negro»

Según el modelo, MoM-BH*-1 albergaría un agujero negro de unas 100.000 masas solares, rodeado por una gruesa envoltura de hidrógeno casi libre de metales.

Cuando el gas cae hacia el agujero negro, la energía gravitatoria se convierte en radiación. Sin embargo, dentro de una envoltura suficientemente densa, esa radiación no escaparía de inmediato como la emisión de alta energía asociada a un disco de acreción expuesto. El gas podría absorberla, dispersarla y reprocesarla antes de liberarla en longitudes de onda más largas.

El resultado sería una pseudofotosfera: una superficie exterior fría y rojiza, con apariencia estelar, que rodearía un motor central mucho más energético. Esta estructura podría explicar a la vez el aspecto de estrella de la fuente y su extraordinaria luminosidad. El mismo hidrógeno denso también ayudaría a producir el profundo salto de Balmer observado en el espectro.

La posible conexión con los «pequeños puntos rojos» del JWST

El JWST ha encontrado numerosas fuentes compactas y rojizas en el universo temprano, conocidas como «pequeños puntos rojos» (little red dots). Su reducido tamaño aparente y sus espectros inusuales han dificultado determinar qué son exactamente.

La hipótesis de la estrella de agujero negro ofrece una posible conexión: algunos de esos puntos podrían ser versiones más jóvenes, pequeñas o menos luminosas de agujeros negros enterrados en gruesas envolturas de gas. MoM-BH*-1 sería un caso especialmente llamativo porque su agujero negro envuelto podría eclipsar por completo a la galaxia anfitriona que lo rodea.

El modelo también podría ayudar a explicar por qué muchos pequeños puntos rojos no muestran rayos X detectables. Un agujero negro activo expuesto suele producir radiación de alta energía, pero una envoltura de hidrógeno suficientemente gruesa podría absorber o atrapar gran parte de esa emisión y transformarla en luz óptica e infrarroja. Se trata de una predicción del modelo, no de una medición directa de rayos X en MoM-BH*-1.

Por qué aún no está confirmado

Las observaciones demuestran la luz y el espectro de la fuente, pero no muestran por separado un agujero negro, una envoltura de gas ni un flujo de acreción. La masa propuesta para el agujero negro, la geometría de la envoltura y el origen de la energía se deducen al comparar distintos modelos físicos con esas mediciones.

Por eso, los investigadores presentan el escenario del agujero negro envuelto como la explicación más probable, no como una prueba definitiva de una nueva clase de objeto. Tampoco se han descartado por completo otras posibilidades, como una estrella extremadamente masiva y libre de metales u otra configuración inusual de gas denso.

Serán necesarias nuevas observaciones espectroscópicas del JWST y el estudio de fuentes comparables del universo temprano para poner a prueba las predicciones distintivas del modelo y saber si las «estrellas de agujero negro» forman una población más amplia.

Por ahora, la descripción más prudente de MoM-BH*-1 es la de una candidata convincente: una fuente que parece una estrella, libera energía más propia de un agujero negro y podría ofrecer una nueva pista para comprender los pequeños puntos rojos que aparecen en los campos profundos del JWST.