Año 23 Número 91 – Diciembre 2025

Por Daniela Pérez

La semana pasada, astrónomos de la universidad de Yale, confirmaron la detección de un agujero negro de 10 millones de veces la masa del Sol moviéndose a una velocidad de 1000 kilómetros por segundo. El telescopio James Webb permitió la detección de este objeto sin precedentes: por un lado no solo es el primer agujero negro supermasivo fugitivo descubierto sino también es uno de los objetos astronómicos más rápido jamás detectados.

Pero, ¿por qué nos referimos al agujero negro como “fugitivo”?;  los agujeros negros supermasivos viven en los centros de las galaxias, en muchos casos devorando todo lo que tienen a su alrededor.  Por ejemplo, en el centro de nuestra galaxia se encuentra Sagitario A*, un agujero negro de un millón de masas solares cuya imagen fue revelada recientemente por el Event Horizon Telescope. Un agujero negro supermasivo fugitivo no está ligado gravitacionalmente a ninguna galaxia, ha escapado y está errando por el cosmos a velocidades altísimas. Si bien desde el punto de vista teórico, se especulaba sobre la posibilidad de que existisen esta clase de agujeros negros supermasivos huérfanos, jamás se los había podido observar.

Fig. 1: Impresión artística de un agujero negro supermasivo expulsado de su galaxia anfitriona. Créditos: NASA, ESA, Leah Hustak (STScI).

El lector atento, acaso se estará preguntando: si un agujero negro, por definición, no emite  radiación, y además, estos agujeros negros fugitivos estan vagando solitarios, sin ningún tipo de interacción con estrellas, gas, etc…, ¿cómo fue posible detectarlo?

La historia comienza en el año 2023. Pieter van Dokkum de la Universidad de Yale junto a colegas descubrieron de manera fortuita en una imagen del telescopio Hubble, una estructura alargada con una extensión de 62 kpc desde una galaxia distante. Observaciones espectroscópicas realizadas con el telescopio Keck revelaron que la estructura emite luz a lo largo de toda su extensión, culminando en un punto especialmente brillante rico en oxígeno ionizado.  Los astrónomos interpretan este fenómeno como la estela dejada por un agujero negro supermasivo “fugitivo”, que avanza a gran velocidad a través del gas que rodea a la galaxia. El punto más brillante marcaría el frente de choque, donde el agujero negro impacta contra el medio circungaláctico, una interpretación que coincide con predicciones teóricas realizadas décadas atrás sobre cómo estos gigantes invisibles interactúan con el gas a su paso.

Fig. 2: Las nuevas observaciones realizadas con el JWST se centraron en la onda de choque situada en la parte frontal de la estructura. (van Dokkum et al., arXiv, 2025)

Utilizando observaciones del James Webb telescope, este año van Dokkum y colaboradores pudieron estudiar en más detalle la estructura alargada, en particular las propiedades del frente de choque, la estela del objeto, y las velocidades correspondientes, de esta manera confirmando la presencia del agujero negro supermasivo moviendose a velocidades supersónicas.

Eventos extremadamente violentos en la vida de las galaxias pueden llegar a convertir a los agujeros negros masivos en “fugitivos”. La explicación más aceptada es que, cuando dos galaxias colisionan, sus agujeros negros centrales terminan fusionándose y, durante ese proceso, la emisión desigual de ondas gravitacionales puede producir un poderoso “empujón” que expulsa al agujero negro resultante fuera del centro galáctico, e incluso lo lanza al espacio intergaláctico. Otra posibilidad es la interacción entre tres agujeros negros supermasivos en una misma región: en ese escenario caótico uno de los objetos puede salir despedido a gran velocidad mientras los otros dos quedan ligados. En el siguiente link se muestra una simulación de la colisión de dos galaxias y la expulsión del nuevo agujero negro formado. Ambos mecanismos habían sido predichos por teorías y simulaciones desde hace décadas, pero solo recientemente las observaciones han comenzado a aportar evidencias directas de que estos gigantes invisibles realmente pueden escapar de sus galaxias y vagar por el universo.

Referencias

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