Una simulación cosmológica logró formar semillas de agujeros negros de alrededor de un millón de masas solares y seguir una breve etapa en la que permanecen ocultas dentro de gas muy denso. El trabajo, publicado el 16 de septiembre de 2026 en Nature por un equipo encabezado por Sunmyon Chon, halló que ese capullo produce varias señales asociadas con los pequeños puntos rojos que observa el telescopio espacial James Webb. El resultado ofrece una ruta física para conectar esos objetos con el nacimiento de agujeros negros supermasivos, pero no demuestra que todos los puntos rojos tengan el mismo origen.
La simulación fabrica semillas de un millón de soles
El equipo utilizó simulaciones cosmológicas de radiación e hidrodinámica para seguir el gas, la formación de estrellas y el crecimiento de agujeros negros en regiones sobredensas del universo temprano, precursoras de cúmulos de galaxias. En esos vecindarios, galaxias cercanas emiten abundante radiación ultravioleta lejana. Esa luz destruye moléculas de hidrógeno que normalmente ayudarían al gas a enfriarse y fragmentarse en estrellas pequeñas.
El retraso permite que el halo acumule una reserva mayor de gas antes del colapso. Cuando la caída comienza, nacen varias estrellas supermasivas que alcanzan entre 500,000 y 900,000 masas solares. Tras vivir cerca de dos millones de años, colapsan y dejan semillas de agujeros negros mucho más pesadas que las de unas 100,000 masas solares consideradas en modelos convencionales de colapso directo.
Las semillas quedan rodeadas por un disco grueso y opaco que las alimenta a tasas super-Eddington, es decir, por encima del ritmo en el que la presión de la radiación normalmente frenaría la caída de material. Esta fase dura menos de un millón de años, pero basta para elevar su masa a varios millones de soles. El modelo las lleva después hasta aproximadamente 30 millones de masas solares para un corrimiento al rojo cercano a 8, cuando el universo aún no había cumplido sus primeros mil millones de años.
El contraste con semillas ligeras fue marcado. La misma simulación siguió remanentes de estrellas de población III de unas 800 masas solares, pero la radiación calentó y expulsó el gas de sus halos poco profundos. Sin combustible suficiente, su crecimiento quedó muy por debajo del de las semillas pesadas.
Un disco opaco reproduce las pistas de los puntos rojos
Los little red dots, o pequeños puntos rojos, son fuentes muy compactas y luminosas que Webb detecta en el universo temprano. Sus espectros suelen combinar un continuo con forma de V, señales de absorción de la serie de Balmer y líneas anchas de hidrógeno. Muchas también resultan débiles en rayos X, una mezcla difícil de encajar en una galaxia estelar corriente o en un núcleo galáctico activo sin ocultamiento.
En el modelo de Chon y sus colegas, el disco alrededor del agujero negro alcanza densidades de hidrógeno superiores a 100 millones de partículas por centímetro cúbico. En esas condiciones aumenta la absorción de Balmer. La dispersión de la luz por electrones también ensancha la línea H-alfa a más de 1,000 kilómetros por segundo, dentro del rango observado en los puntos rojos, sin exigir que toda esa anchura proceda de gas orbitando a velocidades extremas.
Durante una instantánea tomada 26,000 años después de la formación de una de las semillas, la simulación produjo una luminosidad H-alfa de 1.5 × 10^43 ergios por segundo dentro de un radio de 10,000 unidades astronómicas. El gas circundante era tan espeso que podía bloquear con fuerza los rayos X en todas las direcciones examinadas. Entre 100,000 y un millón de años después, el sistema empezaría a perder ese aspecto y se parecería más a un núcleo galáctico activo menos oculto.
Ese comportamiento acerca el resultado a la hipótesis de las “estrellas de agujero negro” o cuasiestrellas: un agujero negro alimentándose dentro de una envoltura de gas que reemite su energía con apariencia estelar. La diferencia es que esta investigación no parte únicamente de un espectro ya observado. Intenta reconstruir una secuencia completa, desde la acumulación del gas y la estrella supermasiva hasta la semilla, su capullo y su crecimiento posterior.
FomoEra ya había repasado las explicaciones rivales para estos objetos, entre ellas los cúmulos estelares compactos, los agujeros negros ocultos y las estrellas de agujero negro.
Gerardo Pavez
El estudio acerca dos ideas, pero no cierra el caso
El nuevo trabajo fortalece la posibilidad de que al menos algunos puntos rojos sean una etapa temprana y transitoria de agujeros negros pesados. También ofrece una salida al problema del tiempo: empezar con una semilla cercana al millón de masas solares y permitirle un breve crecimiento super-Eddington facilita llegar a los agujeros negros enormes que ya existían durante los primeros cientos de millones de años del cosmos.
Eso no convierte a los puntos rojos en una población resuelta. La simulación reproduce condiciones y señales compatibles con ellos, pero no identifica de manera individual los objetos fotografiados por Webb. Otros modelos pueden explicar parte de las mismas observaciones mediante agujeros negros vistos desde otro ángulo, cúmulos estelares extremadamente densos o envolturas con estructuras distintas. Mauro Giavalisco, astrónomo de la Universidad de Massachusetts Amherst, dijo a Quanta Magazine en septiembre de 2026 que los datos todavía no ofrecen una razón convincente para preferir una de las dos principales interpretaciones, agujero negro convencional o estrella de agujero negro.
La resolución numérica impone otro límite. Las zonas más cercanas al horizonte del agujero negro quedan muy por debajo de la escala que puede seguir una simulación cosmológica, y el cálculo no resuelve por completo los flujos galácticos que sostendrían una alimentación prolongada. La frecuencia real de esta ruta también deberá medirse con muestras mayores, fuera de los entornos sobredensos seleccionados por el equipo.
La propuesta deja predicciones comprobables. Si los puntos rojos corresponden a esta fase, sus líneas de hidrógeno deberían revelar el efecto de la dispersión por electrones, los rayos X permanecerían fuertemente absorbidos y el capullo cambiaría en menos de un millón de años. Espectros más profundos del Webb y observaciones complementarias de rayos X podrán determinar cuántos de esos puntos son semillas pesadas en pleno crecimiento y cuántos pertenecen a otras familias de objetos.
