Un equipo internacional liderado por investigadores del Kavli Institute for Cosmology de la Universidad de Cambridge, y en el que participan científicos del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), ha descubierto un análogo cercano de los enigmáticos ‘Pequeños Puntos Rojos’ (Little Red Dots).

Este hallazgo abre una nueva ventana para comprender cómo se formaron y crecieron los agujeros negros supermasivos en el Universo temprano y observaciones realizadas con el Gran Telescopio Canarias (GTC) han sido clave para caracterizar este objeto.

Los ‘Little Red Dots’ (LRDs) se encuentran entre los descubrimientos más interesantes del telescopio espacial James Webb (JWST), recoge una nota del IAC.

Identificados por primera vez a grandes distancias cósmicas –cuando el Universo tenía menos de mil quinientos millones de años–, estos objetos compactos parecen albergar agujeros negros supermasivos en rápido crecimiento, pero se comportan de forma muy diferente a las galaxias activas observadas en el Universo local.

De manera independiente, dos equipos internacionales, uno de ellos liderado por Roberto Maiolino en el Kavli Institute for Cosmology, han identificado las primeras contrapartidas cercanas de LRDs, situados a tan solo unos pocos miles de millones de años luz de la Tierra.

Este descubrimiento clave permite a los astrónomos estudiar estos objetos con un nivel de detalle sin precedentes y les ayuda a entender cómo algunos de los primeros agujeros negros del Universo se formaron y crecieron tan rápidamente.

UN MISTERIO CÓSMICO REVELADO POR JWST
Los LRDs fueron identificados por primera vez en observaciones profundas de JWST como galaxias débiles y compactas en el Universo distante, en la época llamada ‘Amanecer Cósmico’.

Así, muestran fuertes lineas de emisión de hidrógeno, a menudo con componentes anchas que indican la presencia de agujeros negros supermasivos activos.

Sin embargo, a diferencia de los núcleos galácticos activos típicos, los LRDs son sorprendentemente débiles en rayos X e infrarrojo, desafiando a los modelos actuales de crecimiento de agujeros negros e incluso la presencia de agujeros negros supermasivos en estos objetos.

Una pista clave sobre su naturaleza surgió al descubrir que muchos LRDs muestran rasgos de absorción en sus líneas de emisión de hidrógeno, detallan desde el IAC.

Esto quiere decir que si bien estos objetos emiten un brillo intenso debido al hidrógeno caliente, está rodeado por gas más frío que absorbe parte de esa energía.

Este descubrimiento indica que estos objetos son, efectivamente, agujeros negros activos rodeados por envolturas densas de gas que absorbe la luz emitida por ellos y el problema radica en que determinar las propiedades de este gas denso en el Universo temprano resulta «extremadamente difícil».

El descubrimiento de LRDs situados a tan solo unos pocos miles de millones de años luz de la Tierra ha cambiado radicalmente el panorama, permitiendo su estudio con un nivel de detalle inaccesible en el Universo temprano.

De hecho, observaciones realizadas con el Gran Telescopio Canarias (GTC), ubicado en el Observatorio del Roque de los Muchachos, en La Palma, del más cercano de ellos, revelaron líneas débiles de emisión de hierro ionizado, lo que indica la presencia de gas excepcionalmente denso alrededor de su agujero negro.

Tras este descubrimiento, estas líneas se han identificado en LRDs distantes, reforzando la conexión entre las poblaciones locales y las del Universo temprano.

«Estos Little Red Dots locales son laboratorios únicos», señala Xihan Ji, investigador del Kavli Institute for Cosmology y autor principal del estudio.

«Nos permiten estudiar con un detalle exquisito los entornos de gas denso que habrían permitido el rápido crecimiento de los agujeros negros en el Universo temprano», comenta.

Aunque la muestra actual de LRDs cercanos es todavía pequeña, las implicaciones son de gran alcance.

El ITC insiste en que ampliar la búsqueda de estos objetos será crucial para comprender cómo de comunes son y cómo encajan en el marco general de la evolución de galaxias y agujeros negros.

La investigadora del IAC y de la ULL y coautora del estudio, Cristina Ramos Almeida, añade que recientemente se han concedido 30 horas de tiempo de observación en el GTC para ampliar la muestra de LRDs locales y estudiar sus envolturas de gas, triplicando la estadística actual.

«Esto será fundamental para mejorar nuestra comprensión de sus contrapartidas en el Universo temprano», explica.