Tenedor libre en el Fin del Universo

En los confines del Universo hay agujeros negros con masas equivalentes a miles de millones de la de nuestro sol. Estos cuerpos gigantes - quásares - se alimentan, sin parar, de grandes cantidades de gas interestelar. Así se revela su existencia: la luz emitida por el gas mientras es aspirado y aplastado por la gravedad del agujero negro viaja durante eones por todo el Universo, hasta que llega a nuestros telescopios. Por lo tanto, cuando se observan los confines del Universo, se está mirando hacia el pasado. Estos lejanos y antiguos quásares aparecen como "fotos de bebés" tomadas tan sólo mil millones de años después del Big Bang: monstruosos infantes en un joven Universo.

Normalmente, un agujero negro es formado cuando una estrella masiva, con un peso de decenas de masas solares, estalla después de que su combustible nuclear se ha agotado. Sin el horno nuclear en su centro contrarrestando la gravedad, la estrella colapsa: gran parte del material es arrojado hacia el exterior en una gran explosión de supernova, mientras que el resto colapsa, formando un agujero negro de tan sólo 10 masas solares aproximadamente.

Desde que los antiguos quásares fueron descubiertos, los científicos se han preguntado cuál es el proceso que podría llevar a un pequeño agujero negro a atiborrarse y a engordar hasta tal punto, en tan poco tiempo después del Big Bang.

De hecho, varios procesos tienden a limitar la rapidez con la que puede crecer un agujero negro. Por ejemplo, el gas normalmente no ingresa directamente al agujero negro, sino que es desviado, fluyendo lentamente en forma espiral, ingresando gota a gota. Cuando el gas es finalmente ingerido por el agujero negro, la luz que emite empuja en contra del gas. Esa luz contrarresta la gravedad y disminuye el flujo que alimenta al agujero negro.

Entonces, ¿cómo, de hecho, crecieron estos antiguos quásares? El Prof. Tal Alexander, jefe del Departamento de Física de Partículas y Astrofísica, propone una solución en un artículo escrito junto con el Prof. Priyamvada Natarajan, de la Universidad de Yale, que fue publicado recientemente en la revista Science.

Su modelo comienza con la formación de un pequeño agujero negro en el Universo primitivo. En ese momento, los cosmólogos creen que las corrientes de gas eran frías, densas y contenían cantidades de material mucho más grandes que las finas corrientes de gas que vemos en el cosmos actualmente. El hambriento y recién nacido agujero negro se movía de un lado para el otro, cambiando de dirección continuamente, ya que chocaba con otras estrellas bebé cercanas. Al zigzaguear rápidamente, el agujero negro arrastraba continuamente cada vez más gas a su órbita, atrayendo el gas directamente hacia él de una manera tan rápida que el gas no podía depositarse con un lento movimiento espiral. Cuanto más grande era el agujero negro, más rápido comía; esta tasa de crecimiento, explica Alexander, se eleva más rápido que la tasa exponencial. Luego de unos 10 millones de años – tan sólo un parpadeo para tiempos cósmicos – el agujero negro habría llegado a tener una masa equivalente a la de 10.000 soles. Desde entonces, la tasa de crecimiento colosal se habría desacelerado a un ritmo algo más lento, pero el destino del agujero negro ya estaría establecido, conduciéndolo eventualmente a adquirir una masa de mil millones de masas solares o más.