¿Por qué no se confirman agujeros negros en el Universo más distante?

   MADRID, 1 Jun. (EUROPA PRESS) -

   La forma intermitente en que los agujeros negros gigantes pueden consumir material en los primeros mil millones de años después del Big Bang, sería la causa de que no hayan sido aún confirmados.

   Es la conclusión de un nuevo estudio usando el Observatorio de Rayos X de Chandra de la NASA y el Sloan Digital Sky Survey (SDSS).

   Los astrónomos han determinado que el Big Bang se produjo hace unos 13.800 millones de años y tienen evidencia del SDSS de que los agujeros negros supermasivos con masas de alrededor de mil millones de veces la del Sol existían hace unos 12.800 millones de años. Esto implica que los agujeros negros supermasivos crecieron rápidamente en los primeros mil millones de años después del Big Bang. Sin embargo, los científicos han luchado sin resultado por encontrar signos de estos gigantescos agujeros negros gigantes.

   "Los agujeros negros supermasivos no nacen espontáneamente: necesitan ingerir grandes cantidades de material y eso lleva tiempo", dijo en un comunicado el autor principal Edwige Pezzulli, estudiante de doctorado de la Universidad de Roma en Italia. "Estamos tratando de averiguar cómo han hecho esto sin revelar muchos signos reveladores de este crecimiento".

   Cuando el material está cayendo hacia un agujero negro, se calienta y produce grandes cantidades de radiación electromagnética, incluida una copiosa emisión de rayos X. Ver crecer rápidamente agujeros negros en el Universo muy temprano debe ser detectable con Chandra. Sin embargo, estos agujeros negros supermasivos crecientes han demostrado ser escurridizos, con sólo unos pocos candidatos aún no confirmados encontrados en observaciones muy largas de Chandra como el Chandra Deep Field-South, la imagen de rayos X más profunda jamás tomada.

   Para abordar este enigma, Pezzulli y sus colegas examinaron diferentes modelos teóricos y los probaron contra datos ópticos de los datos del SDSS y de los rayos X de Chandra. Sus hallazgos indican que la alimentación del agujero negro durante esta era puede encenderse abruptamente y durar períodos cortos de tiempo, lo que significa que este crecimiento puede ser difícil de detectar.

   "En nuestro modelo sólo alrededor de un tercio de los agujeros negros estaban consumiendo material de forma activa y creciendo hace 13.000 millones de años", dijo la coautora Rosa Valiante del Instituto Nacional de Astrofísica (INAF) en Italia. "Alrededor de 200 millones de años antes, sólo el 3% de los agujeros negros estaban alimentándose activamente.

   Los investigadores llegaron a sus conclusiones después de probar múltiples hipótesis, todas las cuales asumieron que el crecimiento del agujero negro podría superar el llamado límite de Eddington, donde la presión hacia el exterior de la radiación del gas caliente equilibra la atracción hacia el interior de la gravedad del agujero negro.

   Los resultados argumentaron contra la posibilidad de que sólo una pequeña fracción de galaxias durante los primeros mil millones de años después del Big Bang contengan agujeros negros supermasivos. Además, aunque estos agujeros negros tempranos estaban oscurecidos probablemente por las nubes gruesas del material, los autores encontraron que la mayor parte de los rayos X habrían podido penetrar estas nubes.

   El estudio se basa en la idea de que cuando nacieron, los primeros agujeros negros pesaban sólo unos cien soles. "Estas semillas de agujeros negros podrían ser los restos de la primera generación de estrellas masivas formadas sólo unos cientos de millones de años después del Big Bang", dijo la coautora Maria Orofino, estudiante de doctorado de la Scuola Normale Superiore en Italia.

   Simona Gallerani de Scuola Normale Superiore en Pisa y Tullia Sbarrato de la Universidad Bicocca de Milán, Italia, descubrieron que los agujeros negros pueden crecer tanto en sus relativamente raras ráfagas de crecimiento intenso que las semillas de agujeros negros pueden llegar a mil millones de veces la masa del Sol cuando el universo tenía sólo mil millones de años.

   "Para saber si somos correctos en última instancia, tendremos que mirar bandas más grandes del cielo en rayos X para ver si podemos encontrar los primeros agujeros negros de lo que nuestros modelos han predicho", dijo Raffaella Schneider, de la Universida de La Sapienza en Roma.