¿Cómo terminaron los agujeros negros supermasivos en el centro de cada galaxia? Hace un tiempo, no era tan difícil de explicar: ahí es donde se encuentra la mayor concentración de materia, y los agujeros negros tuvieron miles de millones de años para alimentarse de ella. Pero a medida que profundizamos cada vez más en la historia del Universo, seguimos encontrando agujeros negros supermasivos, lo que acorta el plazo para su formación. En lugar de alimentarse tranquilamente de materia cercana, estos agujeros negros se han atiborrado en un frenesí de alimentación.
Con la llegada del Telescopio Espacial Webb, el problema ha superado los límites teóricos. La materia que cae en un agujero negro genera radiación, y una alimentación más rápida significa más radiación. Y esa radiación puede expulsar la materia cercana, asfixiando el suministro de alimento del agujero negro. Eso establece un límite a la rapidez con la que los agujeros negros pueden crecer a menos que de alguna manera se les alimente materia directamente. El Webb se utilizó para identificar los primeros agujeros negros supermasivos que debían haber estado empujando contra el límite durante toda su existencia.
Pero es posible que Webb también haya identificado una solución al dilema. Ha detectado un agujero negro que parece haber estado alimentándose a 40 veces el límite teórico durante millones de años, permitiendo un crecimiento a un ritmo suficiente para construir un agujero negro supermasivo.
Establecer límites
La materia que cae en un agujero negro generalmente se acumula en lo que se llama un disco de acreción, orbita el cuerpo y se calienta debido a las colisiones con el resto del disco, mientras pierde energía en forma de radiación. Al final, si se pierde suficiente energía, el material cae en el agujero negro. Cuanta más materia hay, más brillante se vuelve el disco de acreción y más materia se expulsa antes de que pueda caer. El punto donde la presión de radiación expulsa tanta materia como la que atrae el agujero negro se llama Límite de Eddington. Cuanto más grande es el agujero negro, mayor es este límite.