MoM-BH*-1 parece un punto rojo, pero su espectro muestra una absorción de hidrógeno inusualmente intensa. Un agujero negro en acreción envuelto en gas denso podría explicarla y aportar pistas sobre las estrellas de agujero negro y los pequeños puntos rojos.
Puntos clave
- La luz de MoM-BH*-1 procede de solo 660 millones de años después del Big Bang y muestra una absorción de hidrógeno inusualmente intensa.
- El estudio propone un agujero negro en acreción dentro de una envoltura de gas denso: la energía procede del agujero negro y el espectro recuerda a una atmósfera estelar.
- Al recibir menos contaminación luminosa de su galaxia anfitriona, la fuente sirve como referencia para estudiar otros pequeños puntos rojos y el crecimiento temprano de agujeros negros.
Un lejano punto rojo podría esconder un objeto con aspecto de estrella gigante por fuera y alimentado por acreción sobre un agujero negro por dentro. Un equipo internacional dirigido por Rohan P. Naidu estudió MoM-BH*-1 con el Telescopio Espacial James Webb y encontró una absorción de hidrógeno excepcionalmente intensa en su espectro. El modelo de estrella de agujero negro ofrece una explicación convincente para estas señales. El estudio se publicó en Nature el 12 de agosto de 2026.
La luz de MoM-BH*-1 procede de cuando habían transcurrido solo 660 millones de años desde el Big Bang. Este candidato reúne dos imágenes conocidas: el gas denso de su entorno modifica la luz de forma parecida a una atmósfera estelar, mientras que la energía interior podría provenir de un agujero negro que consume materia.
Un punto rojo inesperado al buscar las primeras galaxias
El equipo buscaba galaxias lejanas del universo temprano mediante el programa Mirage or Miracle (MoM). MoM-BH*-1 destacó por su brillo y su color rojo en las imágenes de Webb, por lo que fue elegido para un seguimiento espectroscópico: se distingue claramente en el infrarrojo de mayor longitud de onda y es muy tenue en longitudes de onda más cortas.
Los objetos rojos suelen sugerir la presencia de polvo que oscurece la luz, del mismo modo que el humo cambia el color de la luz solar. Sin embargo, esta fuente también presenta un salto de Balmer excepcionalmente profundo y estructuras de absorción en las líneas del hidrógeno. El equipo examinó otra posibilidad: que el propio gas denso moldeara ese espectro tan rojo.
El hidrógeno denso deja su huella en el espectro
El salto de Balmer es un cambio marcado de brillo al cruzar un umbral concreto de absorción del hidrógeno en el espectro. En MoM-BH*-1, su intensidad medida es de aproximadamente 7,7, superior a la de los modelos habituales de poblaciones estelares sin polvo comparados en el artículo. La absorción profunda en Hβ y Hγ también apunta a hidrógeno denso que absorbe luz. Estas señales son pruebas observacionales clave para interpretar la envoltura de gas.
Los investigadores probaron modelos espectrales con un agujero negro en acreción inmerso en gas extremadamente denso y turbulento. La radiación interior se absorbe, se dispersa y vuelve a emitirse antes de escapar. Esta configuración reproduce los rasgos principales y solo necesita una atenuación por polvo muy pequeña para generar la apariencia roja observada.
Energía de agujero negro bajo una apariencia estelar
Las estrellas ordinarias obtienen su energía de la fusión nuclear en su interior. En el modelo de estrella de agujero negro, el motor es el agujero negro central en acreción. La materia libera energía al caer hacia él, y el gas denso circundante reprocesa la radiación, dando al espectro algunos rasgos propios de las superficies estelares. De ahí la combinación de agujero negro y estrella en el nombre.
La escala del modelo también resulta llamativa. El ejemplo del artículo utiliza una capa de gas denso de unas 40 unidades astronómicas de espesor: unas 40 veces la distancia Tierra–Sol, comparable a las escalas de las órbitas planetarias del sistema solar. Se trata del espesor del gas en el modelo. En las imágenes de Webb, la fuente sigue siendo un punto de luz sin resolver, y su estructura interna requiere más comprobaciones.
Un posible motor común de los pequeños puntos rojos
En muchos pequeños puntos rojos descubiertos por Webb se mezcla la luz de la fuente central con la de su galaxia anfitriona, y separar ambas resulta difícil. MoM-BH*-1 destaca porque la fuente central parece dominar la luz de la galaxia, ofreciendo un espectro de referencia más limpio. Al sumarlo al de una galaxia vecina más brillante, los investigadores obtuvieron una forma similar a la de los pequeños puntos rojos típicos. Esto respalda la posibilidad de que los agujeros negros envueltos en gas sean sus motores centrales.
Si el gas denso retiene o redistribuye la radiación liberada por la acreción, el agujero negro podría captar materia más deprisa. Esto ayudaría a explicar el rápido crecimiento de los agujeros negros en el universo temprano. Por ahora, su masa, la tasa de acreción y la estructura del gas dependen de las hipótesis del modelo. Más espectros y observaciones de seguimiento permitirán comprobar lo común que es esta fase de crecimiento.