cuásar oscurecido

Un pequeño monstruo se esconde en una galaxia enana, y su vecino lo alimenta. La galaxia satélite se fusiona lentamente con una compañera masiva, y el gas de las regiones exteriores cae hacia el centro, donde se encuentra un agujero negro. No es grande según los estándares del universo: solo de ochocientas a cinco mil masas solares, pero su apetito es voraz.

En el vasto salón de la mascarada cósmica, los cuásares son los actores más hábiles. Se ponen disfraces ajenos, cambian su maquillaje y se hacen pasar por lo que no son. Dos de estos «disfrazados» llamaron la atención de los astrónomos: ambos aspiraban al papel de cuásares con lente gravitacional en el universo temprano, pero la verificación les quitó las máscaras.

El cúmulo de galaxias RXC J0528.9−3927 se asemeja a una ciudad envuelta en niebla: en el centro brilla intensamente un halo de radio, y más allá, fuera de los límites habituales, los astrónomos han distinguido un resplandor apenas perceptible. Se extiende a lo largo de dos millones de años luz, tres veces más lejos que el propio halo.

Un agujero negro de 35 000 masas solares navega a través del gas de la galaxia como una barcaza entre la niebla. La gravedad del agujero amontona la materia que tiene delante, y detrás se forma una estela densa: una corriente de gas en la popa. Parte de ese gas es atraído hacia el agujero, que así va creciendo.

En algún lugar del centro de una galaxia gira un agujero negro. No flota en el vacío: a su alrededor hay un enjambre invisible de partículas de materia oscura. Hasta ahora, ese enjambre se describía para agujeros estáticos, pero en realidad los agujeros siempre rotan.

Una estrella de neutrones es el residuo ultradenso de una explosión de supernova: la masa del Sol empaquetada en una esfera del tamaño de una ciudad. Durante miles de millones de años vaga por el espacio, acumulando a su alrededor una sustancia invisible: la materia oscura, que no emite luz pero atrae gravitacionalmente.

Tomemos dos láminas delgadas de un semiconductor. Una está impregnada de electrones libres, como un café abarrotado donde cada mesa está ocupada. La segunda, por el contrario, está llena de lugares vacíos: 'huecos' que ansían llenarse.

En una galaxia lejana, a unos 290 millones de años luz de nosotros, se esconde el objeto HLX-1. En el pasado brilló más que cientos de miles de millones de soles, pero ahora se ha calmado. De 2018 a 2022, los telescopios espaciales Hubble, Chandra y Swift siguieron su declive.

En el campo profundo del JWST, entre miles de galaxias, los astrónomos examinaron la fuente JADES-GS 209777 — y vieron un polluelo cósmico. Su «cáscara» es una gruesa envoltura de gas y polvo que durante mucho tiempo ocultó el agujero negro en crecimiento en su centro.

Un enjambre de partículas diminutas e invisibles —como una nube de polen— se desplaza por el espacio. En su camino aparece un agujero negro. Algunas partículas caen en él y desaparecen para siempre; otras rodean la trampa y continúan su viaje. Los físicos han trazado un mapa que muestra cuánta materia será engullida y cuánta sobrevivirá.

Al armar el rompecabezas del Universo, los astrónomos están acostumbrados a que cada nueva pieza encaje exactamente en el cuadro ya formado. Pero a veces aparecen piezas que parecen recortadas de otro rompecabezas. Veinte mil núcleos galácticos activos — y el once por ciento de ellos la red neuronal descarta con seguridad como extraños.

Un agujero negro ordinario esconde en su centro una singularidad — un punto donde la densidad y la curvatura se vuelven infinitas y las leyes de la física dejan de funcionar.

En el corazón de las galaxias masivas maduran monstruosos 'capullos' gravitacionales: agujeros negros de miles de millones de masas solares, envueltos en un denso velo de gas y polvo. Pero toda metamorfosis requiere romper la envoltura.

En la noche infinita del cosmos, las galaxias se encuentran en un lento baile gravitacional para fusionarse. Tales colisiones no son choques frontales, sino más bien el movimiento lento de los dedos a través del agua, dejando tras de sí remolinos y colas.

En el centro de una galaxia, la gravedad concentra la materia oscura formando una densa 'espina'. Esta espina oscura se asemeja a un embudo de partículas invisibles alrededor de un cuerpo masivo. Pero si tanto el centro como las partículas son agujeros negros primordiales, el panorama se rompe.

Una nube gigante de materia invisible actúa como un espejo deformante: distorsiona la luz de una galaxia lejana. Con esas distorsiones, los astrónomos pueden pesar la nube y asomarse a su interior.

En 1963, Maarten Schmidt descifró la naturaleza de los cuásares, lejanos núcleos activos que brillan más que galaxias enteras. Desde entonces hemos aprendido que en su corazón se esconden agujeros negros supermasivos que transforman la materia que cae en luz deslumbrante.

Los agujeros negros cósmicos en los centros de las galaxias son como enormes banianos: sus raíces aéreas en forma de filamentos se extienden por kiloparsecs para obtener materia nutritiva.

La expansión del universo, descubierta por Edwin Hubble, nos brindó una imagen del cosmos joven, pero con ella, preguntas difíciles.

Una hoguera que nadie ve, pero cuyo calor todos sienten: así es como los astrónomos encontraron un destello en una galaxia lejana. No por la luz, sino por la radiación infrarroja del polvo calentado. La galaxia SDSS J010320.39+140152.5 llamó la atención cuando su centro comenzó a brillar de repente en el infrarrojo, como si alguien hubiera echado más leña a un fuego invisible.

La ciudad lleva mucho dormida: ni una ventana iluminada, ni una casa nueva. Solo en el centro, en un único edificio, alguien olvidó apagar un reflector. Así es una galaxia donde ya no nacen estrellas, pero su agujero negro central sigue brillando.

Un agujero negro no es una esfera perfectamente lisa. La teoría de Einstein permite que a su alrededor pululen «pelos» invisibles: acumulaciones de campo escalar que curvan el espacio-tiempo.

El faro a veces brilla con intensidad y a veces casi se apaga, aunque la lámpara interior arde de manera constante. Esa es la imagen que vieron los astrónomos al dirigir sus telescopios hacia la galaxia I Zwicky 1.

En la teoría de conjuntos causales, el espacio-tiempo no es una superficie continua, sino una telaraña de diminutos puntos unidos por flechas de causa y efecto. Un punto está conectado con otro solo si el primero puede influir en él.

Un agujero negro puede imaginarse como un remolino en un río: tiene un borde —el horizonte de sucesos— más allá del cual la corriente arrastra todo sin retorno. En el centro se oculta la singularidad, un punto donde las leyes conocidas dejan de funcionar.

Una olla hirviendo en la que de vez en cuando revientan burbujas de vapor: así se parecía el universo temprano. Todo el espacio estaba lleno de un campo en estado de falso vacío, como agua sobrecalentada por encima del punto de ebullición.

Cuando una estrella se apaga y colapsa sobre sí misma, el espacio a su alrededor se pliega formando un agujero negro. En el centro, según los libros de texto, se esconde una singularidad: un punto donde la densidad se vuelve infinita y las leyes dejan de funcionar.

El agujero negro GRS 1915+105 normalmente se esconde tras un denso telón de gas: su emisión de rayos X se ve fuertemente absorbida en el camino hacia nosotros. Pero en abril de 2023 estalló de repente: el flujo de rayos X aumentó casi diez veces.

Los cuásares rojos son núcleos brillantes de galaxias lejanas envueltos en polvo que tiñe su luz de rojo. Los astrónomos han notado que estos cuásares presentan con más frecuencia que los azules normales una emisión de radio compacta: ondas de radio que provienen de una región del tamaño de una galaxia o menor.

Los astrónomos, con la ayuda del telescopio térmico y del viejo ‘Hubble’, descubrieron en el centro de una galaxia del cúmulo Abell 402 un vacío abierto, como si un remolcador invisible hubiera extraído de allí miles de millones de estrellas. La masa perdida equivale a dos mil millones de soles: no es una nebulosa, sino una carencia real de astros.

Cuando dos galaxias chocan, sus agujeros negros centrales comienzan una larga danza de acercamiento. Mientras no se fusionan en uno solo, podemos ver un par de cuásares: luces brillantes que se encienden cuando los agujeros negros absorben gas y polvo. Estos pares en el cielo son como dos faros cercanos, pero cada uno ilumina desde su propio puerto.

Los agujeros negros con más de un billón de masas solares funcionan como paraguas cósmicos. Proyectan una sombra sobre el tenue resplandor del Big Bang, la luz antigua que llena todo el cielo.

En lo profundo de la constelación de Ofiuco vive la galaxia NGC 6447. Hasta hace poco era tranquila y discreta, como una casa con las ventanas apagadas. Pero en los últimos 14 años algo se ha encendido en su centro, y ahora se ve en luz infrarroja.

En 2015, los astrónomos examinaban el cúmulo de galaxias de Coma y notaron algo extraño: unas «pelusas» enormes pero casi invisibles. Estas galaxias tienen el tamaño de nuestra Vía Láctea, pero brillan cientos de veces menos. Las llamaron ultradifusas, es decir, «extremadamente difuminadas».

En diciembre de 2024, el cuásar PG 1211+143 estuvo en el punto de mira de dos observatorios de rayos X a la vez: los espectrógrafos de XRISM y XMM-Newton lo observaron simultáneamente.

El telescopio espacial James Webb observó el cúmulo de galaxias AS1063 y distinguió decenas de miles de cúmulos globulares: densos "ovillos" de estrellas dispersos por todo el cúmulo. Su ubicación coincidió con el mapa de masa invisible que se construye a partir de la curvatura de la luz de galaxias lejanas.

Un agujero de gusano es un túnel en el espacio que conecta regiones distantes del Universo. La sombra que proyecta contra un fondo de gas brillante se consideró durante mucho tiempo tan redonda como la de un agujero negro.

Una ciudad donde se construyen a la vez un rascacielos y un enorme parque. El rascacielos crece hacia arriba y el parque se expande hacia los lados. Ambos procesos van rápido y se estorban mutuamente, pero al final deben formar un todo único. Así ocurre en la galaxia GNz7q: en el centro crece un agujero negro y a su alrededor estallan estrellas nuevas.

En el corazón de los Alpes se esconde el Gran Colisionador de Hadrones. De vez en cuando sus detectores registran picos repentinos: los científicos los llaman UFO (objetos no identificados en caída). Según una teoría, no son fallos del equipo, sino rastros de materia oscura.

Un agujero negro común es un abismo donde todo cae sin retorno. Pero el nuevo modelo dibuja algo distinto: en su borde el tiempo se congela, y el agujero se convierte en un remolino helado. La luz y la materia no caen dentro, sino que se adhieren firmemente a la superficie; por eso, en la sombra aparece una mancha brillante.