JWST descubre el par más cercano de agujeros negros supermasivos 'alimentándose' en el universo temprano — y un trío inédito en otra galaxia

Por qué los telescopios anteriores no lo detectaron: LID-1166 fue identificado inicialmente como una fuente de rayos X en el sondeo Chandra COSMOS Legacy, pero no aparecía en las imágenes más profundas del telescopio espacial Hubble . Los agujeros negros están enterrados en densas nubes de gas y polvo que bloquean la luz visible y el infrarrojo cercano .

El instrumento clave del JWST: el equipo, liderado por Hyewon Suh del NSF NOIRLab, utilizó el espectrógrafo de infrarrojo cercano NIRSpec del JWST . NIRSpec reveló dos fuentes compactas y brillantes separadas por 4.900 años luz, cada una mostrando señales espectrales de gas girando a altísimas velocidades, una señal inequívoca de agujeros negros supermasivos activos (núcleos galácticos activos, o AGN) . El coautor Roberto Decarli afirmó: 'Este paso del descubrimiento solo fue posible gracias a las exquisitas capacidades de imagen y espectroscopia del JWST, y en particular de su instrumento NIRSpec. Observaciones similares desde tierra serían extremadamente difíciles debido a la escasa transparencia de la atmósfera en esas longitudes de onda.'

El aporte de ALMA: el observatorio ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) detectó grandes reservas de gas frío asociadas a cada AGN . Decarli señaló que esto 'apunta a que los dos AGN residen en el centro de dos galaxias a punto de fusionarse'. La presencia de un entorno galáctico gaseoso frío alrededor de cada agujero negro ayudó a descartar escenarios alternativos de formación y confirmó que se trata de una auténtica fusión galáctica rica en gas . El estudio ha sido aceptado para su publicación en Nature Astronomy (prepublicación arXiv:2607.19491) .

Un hito aparte: tres agujeros negros activos en una sola galaxia

De forma simultánea, un estudio dirigido por Hannah Übler, del Instituto Max Planck de Física Extraterrestre, identificó tres agujeros negros supermasivos 'alimentándose' activamente dentro de la galaxia J0148-4214 . Esta galaxia se encuentra a más de 12.500 millones de años luz de la Tierra (corrimiento al rojo z=5,0167), lo que corresponde a unos 1.200 millones de años después del Big Bang .

Configuración del trío: dos de los agujeros negros están muy próximos en el centro de la galaxia, separados por solo 620 años luz en proyección, lo que sugiere que están a punto de fusionarse. El tercer agujero negro se sitúa más lejos, en la región exterior de la galaxia, a unos 5.500 años luz del centro . Sus masas oscilan entre unos pocos millones y aproximadamente 80 millones de masas solares .

Método de detección: el equipo utilizó el NIRSpec del JWST en modo de unidad de campo integral (NIRSpec-IFS), una técnica de espectroscopia con resolución espacial que permitió detectar los agujeros negros a través de sus 'huellas dactilares' espectrales. Cada uno fue identificado por una emisión H-alfa ancha (FWHM 430–2.920 km/s) sin contrapartida en líneas prohibidas, una señal inequívoca de gas orbitando un agujero negro masivo .

Se trata de la primera evidencia de tres agujeros negros supermasivos activos en una misma galaxia en el universo distante . Übler comentó: 'Esto sugiere que los procesos en el universo temprano fueron eficientes para reunir agujeros negros masivos, preparando el escenario para las fusiones masivas que esperamos detectar con futuros observatorios de ondas gravitacionales.' El estudio fue publicado en Astronomy & Astrophysics como parte del proyecto BlackTHUNDER .

Qué significan estos descubrimientos

En conjunto, ambos resultados abren una nueva ventana a una fase crítica de la historia cósmica. Muestran que los agujeros negros supermasivos no solo existían, sino que se estaban fusionando y creciendo activamente en entornos ricos en gas menos de 1.500 millones de años después del Big Bang. La capacidad del JWST para ver a través del polvo —usando luz infrarroja que las longitudes de onda más cortas no pueden penetrar— ha sido la clave para desvelar estos sistemas ocultos. Como señala el estudio de LID-1166, telescopios anteriores como el Hubble eran ciegos a estos objetos, envueltos en el mismo gas y polvo que los alimenta .