Al revisar fotografías en el teléfono a altas horas de la noche o al contemplar el cielo nocturno, un tenue punto rojizo en una imagen suele descartarse como una mota de polvo. Incluso hay quienes lo confunden con un píxel muerto en la pantalla. Sin embargo, a ojos de los astrónomos, estos diminutos puntos rojos están desatando uno de los debates académicos más intensos de la astrofísica contemporánea. Fueron captados por el telescopio espacial James Webb (JWST), un prodigio observacional situado en el espacio profundo a 1,5 millones de kilómetros de la Tierra. Bautizados en la literatura científica como «pequeños puntos rojos» (little red dots o LRD), estos objetos celestes apenas ocupan el tamaño de un único píxel en las exposiciones de campo profundo. Sin embargo, la luz que emiten inició su viaje en los albores del universo, cruzando una distancia colosal de 12.000 millones de años luz antes de alcanzar nuestros instrumentos.
En un principio, los astrónomos asumieron que se trataba de galaxias primitivas y remotas. No obstante, al analizar los datos con detalle, descubrieron que su luminosidad rebasaba con creces los límites de los modelos de evolución galáctica conocidos. Según las teorías astrofísicas clásicas, no había ninguna razón para que objetos con semejante resplandor existieran en una época tan temprana. Esta anomalía ha obligado a los investigadores a replantearse de raíz cómo se formaron los primeros agujeros negros supermasivos.
Puntos de un solo píxel que brillan más que miles de millones de estrellas
En 2023, el telescopio Webb hizo públicas sus primeras grandes tandas de imágenes de campo profundo. En los márgenes de prácticamente cada fotografía se distinguían uno o dos puntos rojos diminutos y penetrantes. En las instantáneas parecían elementos minúsculos e intrascendentes. Si ampliáramos la imagen de todo el firmamento hasta el tamaño de un cartel gigantesco, estos puntos rojos no ocuparían más que la superficie de un solo píxel. Sin embargo, las mediciones fotométricas dejaron perpleja a la comunidad científica.
Aquel solitario píxel emitía una cantidad de luz equivalente a miles de millones de soles brillando al unísono. Su resplandor bastaba para eclipsar el brillo de toda una galaxia ordinaria. De acuerdo con la astrofísica convencional, una galaxia precisa cientos de millones de años para ensamblarse. Debe aglutinar decenas o cientos de miles de millones de estrellas para alcanzar semejante luminosidad. Sin embargo, cuando estos pequeños puntos rojos ya resplandecían en el firmamento, apenas habían transcurrido menos de 1.000 millones de años desde el Big Bang. En un lapso tan breve, el cosmos simplemente no había tenido tiempo material para construir galaxias de tales proporciones.
La comunidad astronómica llegó a denominarlos «destructores del universo» (universe breakers). Su mera presencia ponía en jaque los modelos teóricos de formación galáctica vigentes. Acto seguido, los investigadores orientaron los espectrógrafos del Webb hacia estos puntos rojos, con el fin de desentrañar su verdadera naturaleza mediante el análisis de su espectro. El espectro es como el documento de identidad de un astro: cada elemento y cada gas deja una firma inconfundible de líneas de absorción y emisión. Los primeros análisis espectroscópicos revelaron que las características de los puntos rojos guardaban un asombroso parecido con las de los agujeros negros supermasivos.
Un agujero negro en sí mismo no emite luz. Sin embargo, cuando ingentes cantidades de gas y polvo colapsan en su vorágine gravitatoria, la violenta fricción genera una estructura extraordinariamente brillante. Esta luz es tan intensa que puede ensombrecer a toda la galaxia anfitriona.
Figura: Ilustración conceptual de una estrella de agujero negro (cuasi-estrella), con una densa envoltura de hidrógeno envolviendo el núcleo. Fuente: Quanta Magazine / Mark Belan
El espectro al descubierto: un agujero negro con el ropaje equivocado
Si aquellos pequeños puntos rojos hubieran sido simples agujeros negros comunes, los astrónomos habrían respirado aliviados. Pero el 20 de marzo de 2025 esa tranquilidad se desvaneció por completo. Los equipos de investigación bautizaron aquella fecha como el «Día de las Estrellas de Agujero Negro». Tres grupos científicos independientes publicaron simultáneamente sus últimos datos espectroscópicos ese mismo día. Al examinar los espectros de dos de los puntos rojos más representativos, descubrieron un rasgo singular: una discontinuidad de Balmer (Balmer break, una abrupta caída escalonada en el espectro que se produce cuando los átomos de hidrógeno absorben luz, un fenómeno que habitualmente solo tiene lugar en envolturas de gas de hidrógeno relativamente templadas).
Esta peculiar discontinuidad solo se produce en esferas de hidrógeno mantenidas a una temperatura moderada de unos 5.000 Kelvin (unos 4.700 grados Celsius). En cambio, en torno a un agujero negro supermasivo al desnudo se arremolina un disco de acreción abrasador que alcanza temperaturas de millones de grados. Un entorno tan infernal ionizaría y disiparía al instante cualquier capa de hidrógeno templado. Un agujero negro jamás debería lucir semejante ropaje. Para colmo de contradicciones, aquella suave capa de hidrógeno irradiaba la sobrecogedora luminosidad de miles de millones de soles juntos.
Una estrella ordinaria no puede generar semejante derroche de energía, y un agujero negro convencional no puede sustentar un manto de gas tan templado. La astrofísica se vio sumida en un callejón sin salida. ¿Qué clase de objeto celeste podía albergar a la vez la descomunal maquinaria de un agujero negro y la apariencia de una apacible esfera de gas de hidrógeno?
Un agujero negro dentro de una esfera de hidrógeno: 12 veces la órbita de Plutón
Para dar respuesta a este enigma, los astrónomos rescataron un estudio teórico publicado en 2006. El físico teórico Mitchell Begelman y sus colaboradores habían planteado entonces un modelo hipotético: la «cuasi-estrella» (quasi-star), también conocida como «estrella de agujero negro» (black hole star). Se trata de un objeto teórico gigantesco compuesto por una inmensa envoltura de hidrógeno en cuyo corazón ruge un agujero negro que actúa como motor central. A raíz de los hallazgos de 2025, los investigadores aplicaron este modelo a las observaciones de los pequeños puntos rojos. Desde el exterior, una estrella de agujero negro se asemejaría a un globo hipertrofiado de gas de hidrógeno. Si colocáramos este monstruo en el centro de nuestro sistema solar en sustitución del Sol, su superficie exterior se extendería hasta 12 veces la distancia de la órbita de Plutón. Engulliría por completo la totalidad de las órbitas planetarias conocidas de nuestro vecindario cósmico.
En el corazón de este megaglobo se oculta un masivo «agujero negro semilla» como propulsor. El agujero negro central devora vorazmente el gas circundante, liberando torrentes de calor y radiación. Esta formidable presión de radiación empuja hacia afuera contrarrestando el colosal tirón gravitatorio de la envoltura de hidrógeno, evitando que la esfera colapse sobre sí misma. Esta configuración explicaba con precisión las desconcertantes señales de los puntos rojos: el agujero negro interno suministra la desorbitada luminosidad, mientras que la gigantesca envoltura externa de hidrógeno absorbe la radiación más energética y la reemite como un suave brillo térmico a 5.000 Kelvin, dejando la firma inconfundible de la discontinuidad de Balmer.
El modelo de la estrella de agujero negro resolvía, además, otros dos misterios que desconcertaban a los expertos. En primer lugar, la espesa capa exterior de hidrógeno actuaba como un escudo protector, sofocando la emisión de rayos X de alta energía que suelen despedir los agujeros negros al alimentarse con furia. En segundo lugar, este inmenso depósito de gas estabiliza y amortigua el flujo de materia hacia el centro, explicando por qué la luz de los puntos rojos no sufre los violentos y erráticos parpadeos propios de los agujeros negros activos ordinarios.
Figura: Retrato de la astrofísica Anna de Graaff, con una representación de los puntos rojos al fondo. Fuente: Quanta Magazine / Max Borchardt
La réplica de los puntos azules: el ángulo de visión en el centro del debate
Pese a la elegancia del modelo de las estrellas de agujero negro, la comunidad astronómica no ha alcanzado un consenso unánime. Un sector escéptico, encabezado por el profesor Roberto Maiolino de la Universidad de Cambridge, mantiene una postura cautelosa. Sostienen que no resulta necesario recurrir a cuerpos hipotéticos y exóticos como las estrellas de agujero negro. A su juicio, los mecanismos astrofísicos tradicionales son plenamente capaces de explicar los datos observacionales. En el universo primitivo, las reservas de gas eran extraordinariamente abundantes. Al recibir un aporte continuo y copioso de alimento, los agujeros negros no experimentarían fluctuaciones drásticas de brillo.
En cuanto a la enigmática ausencia de rayos X, el bando opositor planteó la hipótesis del toroide o donut de polvo. Alrededor del agujero negro podría existir un anillo denso de gas y polvo. Si este anillo queda orientado exactamente en nuestra línea de visión, entre el telescopio y el agujero negro, los rayos X de alta energía quedarían completamente absorbidos. Y la tonalidad rojiza del espectro sería, sencillamente, una cuestión de perspectiva.
Si el agujero negro se observa de perfil a través del denso velo de polvo, el objeto se mostrará de color rojo. Si se contempla de frente por un canal despejado, resplandecerá con un color azul intenso. De hecho, los astrónomos han identificado en las imágenes de campo profundo los correspondientes «pequeños puntos azules» (little blue dots). Con base en esto, el sector escéptico sostiene que los puntos rojos y los puntos azules son, en esencia, la misma clase de agujeros negros ordinarios, y que su discrepancia de color radica exclusivamente en la inclinación con la que los vemos desde la Tierra. Por último, respecto a las anchas líneas espectrales esgrimidas por los defensores de las cuasi-estrellas, el equipo de Rusakov ofreció otra interpretación: pueden explicarse mediante dispersión de electrones (electron scattering), un fenómeno por el cual los fotones rebotan en nubes de electrones de alta densidad alterando su dirección y energía, sin que sea indispensable la presencia de una colosal envoltura de hidrógeno.
Figura: Retrato del profesor Roberto Maiolino, de la Universidad de Cambridge. Fuente: Quanta Magazine
Su desaparición a los 3.000 millones de años: la infancia de los agujeros negros supermasivos
A pesar del encendido debate, las pruebas observacionales más recientes no han dejado de inclinarse a favor de la hipótesis de las estrellas de agujero negro. En agosto de 2026, el equipo dirigido por Dale Kocevski culminó un censo demográfico a gran escala de los objetos del universo primitivo. El análisis reveló que, para cuando el universo alcanzó entre 2.000 y 3.000 millones de años de edad, los pequeños puntos rojos prácticamente se habían extinguido del cosmos. Esta rápida desaparición encaja con absoluta precisión en las predicciones teóricas: la etapa de estrella de agujero negro es inherentemente efímera e inestable, y representa la breve y convulsa adolescencia en el nacimiento de los agujeros negros supermasivos.
A medida que el agujero negro central va engullendo o dispersando en el espacio la envoltura de hidrógeno mediante su intensa radiación, la cuasi-estrella se despoja de su capullo exterior hasta transformarse en los agujeros negros supermasivos desnudos y convencionales que hoy observamos en el universo cercano. El 8 de septiembre de 2026, un consorcio de investigadores presentó nuevos cálculos de masa: los agujeros negros semilla alojados en el vientre de estos puntos rojos podrían alcanzar hasta un millón de veces la masa de nuestro Sol. El investigador Rohan Naidu afirmó que muy probablemente estamos contemplando las semillas primordiales de los agujeros negros, el mecanismo que dio origen a cada uno de los monstruos supermasivos del universo. Por su parte, Kocevski propuso una postura intermedia y conciliadora: es muy posible que ambas corrientes tengan parte de razón, y que una fracción de los pequeños puntos rojos sean auténticas estrellas de agujero negro, mientras que otra fracción corresponda a agujeros negros convencionales ocultos tras espesos mantos de polvo.
Los diminutos puntos rojos inmortalizados por el telescopio Webb nos han abierto una ventana sin precedentes a los rincones más profundos del amanecer cósmico. Desde un solitario píxel carmesí hasta los titanes que dominan el corazón de las galaxias, los astrónomos continúan descifrando la infancia de los agujeros negros a través de la luz y los espectros. Esos antiguos destellos nos susurran una posibilidad asombrosa: los agujeros negros supermasivos no crecieron lentamente a lo largo de eones, sino que brotaron en la noche de los tiempos bajo la descomunal forma de estrellas de agujero negro.
Enlaces de referencia:
- Reportaje de Quanta Magazine
