El telescopio espacial James Webb detectó en 2022 cientos de pequeños puntos rojos en el cosmos temprano que desconcertaron a astrónomos por años. Ahora, tras un exhaustivo análisis espectroscópico, se ha determinado que se trata de una nueva clase de objetos cósmicos: estrellas negras alimentadas por agujeros negros activos encapsulados en nubes de gas caliente.
En las primeras imágenes del James Webb Space Telescope (JWST), astrónomos observaron numerosos objetos diminutos y rojizos, denominados informalmente como "little red dots" (pequeños puntos rojos). Estos puntos emitían radiación en longitudes de onda infrarrojas medias, lo que los hacía especialmente visibles para JWST pero indetectables para telescopios anteriores como el Hubble. Su tamaño compacto y brillo intenso desafiaban las explicaciones convencionales, ya que no coincidían con las características de galaxias tempranas ni con las de agujeros negros conocidos.
Tras un estudio internacional liderado por Anna de Graaff del Instituto Max Planck para Astronomía, que utilizó spectra obtenidos durante 60 horas de observación con JWST entre enero y diciembre de 2024, se pudo analizar en detalle la composición y comportamiento lumínico de más de 4,500 galaxias distantes, incluyendo 35 de estos puntos rojos.
Los resultados publicados en Astronomy & Astrophysics revelan que estos puntos no son galaxias ni agujeros negros clásicos, sino una entidad híbrida hasta ahora desconocida en la astronomía: estrellas negras. Estas se describen como núcleos de agujeros negros supermasivos envueltos por una densa capa de gas caliente que brilla intensamente cuando el agujero negro activa y calienta dicho gas. A diferencia del agujero negro tradicional, que no emite luz visible, esta capa gaseosa crea una atmósfera visible, similar a la de una estrella convencional pero alimentada por la energía del agujero negro.
Uno de los objetos destacados, bautizado como "The Cliff," se identificó con un espectro que indica una extraordinaria masa y luminosidad, catalogándolo como el más extremo dentro de esta nueva familia de estrellas negras. La naturaleza "roja" de estos puntos se atribuye a la emisión en longitudes de onda infrarrojas medias y a la presencia de gas y polvo que absorben y reemiten luz.
Este descubrimiento sugiere además que la formación y evolución temprana del universo es más compleja de lo pensado y proporciona un nuevo paradigma para entender cómo se formaron las primeras estructuras a gran escala y cómo crecieron los agujeros negros supermasivos. Astrónomos como Fabio Pacucci y Abraham Loeb plantean que estas estrellas negras pudieron formarse en halos raros de materia oscura con rotación lenta, facilitando la acumulación rápida de materia en el agujero negro central y generando luz extremadamente intensa.
Este avance marca un antes y un después en la cosmología observacional gracias a la capacidad única del JWST para observar el universo en infrarrojo, abriendo nuevas líneas de investigación para comprender la física de objetos que se encontraban fuera del alcance previo. Se espera que futuras campañas observacionales amplíen el catálogo y el conocimiento de esta nueva clase, contribuyendo a responder preguntas fundamentales sobre la evolución del universo y la formación de las primeras galaxias y agujeros negros supermasivos.
