Estrellas con agujeros negros: qué son y últimas evidencias del telescopio Webb

El telescopio espacial James Webb lleva desde 2022 acumulando datos que no encajan con los modelos conocidos. Primero fueron unos puntos rojos misteriosos en el universo primitivo. Luego, una galaxia con forma de símbolo de infinito que esconde un agujero negro en el lugar equivocado. Las dos piezas apuntan al mismo fenómeno: la posible existencia de estrellas con agujeros negros, un tipo de objeto celeste que la ciencia apenas empieza a describir.

Los hallazgos fueron publicados en septiembre de 2025 en la revista Astronomy and Astrophysics por un equipo internacional que incluye investigadores de la Universidad Estatal de Pensilvania y del Instituto Max Planck de Astronomía. No son especulaciones: son datos concretos, observados con el instrumento más potente que la humanidad tiene en órbita.

Qué son las estrellas con agujeros negros

La idea básica es desconcertante. Un objeto estelar que, por fuera, se comporta como una estrella gigante de gas caliente, con una atmósfera densa impulsada por energía intensa. Pero en lugar de funcionar con fusión nuclear, como cualquier estrella normal, está alimentado por un agujero negro supermasivo en su núcleo que devora materia a una velocidad brutal y convierte esa materia en energía y luz.

Según los investigadores, estos objetos serían esferas gigantes de gas que aparecen compactas, densas y muy rojas en las imágenes infrarrojas del Webb. Son tan densas que sus atmósferas parecen las de estrellas convencionales. La diferencia está en el motor: no hay fusión, hay colapso gravitacional continuo.

Los científicos los han descrito informalmente como "rompedores del universo" porque desafían los modelos actuales sobre cuándo y cómo crecieron los agujeros negros supermasivos en el universo temprano.

El problema que vienen a resolver

Desde hace años hay una contradicción incómoda en la cosmología. El Webb ha encontrado agujeros negros supermasivos —de millones o miles de millones de masas solares— en galaxias extremadamente jóvenes, formadas apenas unos cientos de millones de años después del Big Bang. El problema es el tiempo: crecer tanto, tan rápido, parece imposible con los modelos conocidos.

Para entenderlo, hay dos teorías principales de formación de agujeros negros. La primera se llama "semilla liviana": una estrella masiva colapsa en supernova, deja un agujero negro de hasta 1.000 masas solares, y luego muchos de esos agujeros se fusionan durante millones de años hasta formar uno supermasivo. Es un proceso lento.

La segunda teoría, la "semilla pesada", plantea que una nube de gas enorme colapsa directamente en un agujero negro de hasta un millón de masas solares, sin pasar por la fase estelar. Es mucho más rápida, pero tiene un problema: las nubes de gas tienden a formar estrellas al comprimirse, no agujeros negros. Nadie sabe bien cómo se evitaría ese paso.

Las estrellas con agujeros negros podrían ser el eslabón perdido entre ambas teorías, o incluso una tercera vía que nadie había considerado.

La Galaxia Infinito: la evidencia más sólida hasta ahora

En julio de 2025, el blog oficial de la NASA describió el hallazgo de lo que los investigadores llamaron informalmente la "Infinity Galaxy" (Galaxia Infinito), descubierta en el archivo del programa COSMOS-Web del Webb por Pieter van Dokkum, de la Universidad de Yale, y Gabriel Brammer, de la Universidad de Copenhague.

El objeto tiene una forma visual extraordinaria: dos núcleos compactos y rojos, cada uno rodeado por un anillo, formando la figura del símbolo de infinito (∞). Los investigadores creen que se formó por la colisión frontal de dos galaxias disco. Lo inusual no es solo la forma.

Lo inusual es dónde está el agujero negro: en el medio, entre los dos núcleos, dentro de una vasta extensión de gas. Según Van Dokkum, en declaraciones publicadas por la NASA, esto sugiere que el agujero negro no migró hasta ahí sino que se formó ahí, recientemente, directamente del colapso de una nube de gas comprimida por la colisión de las dos galaxias.

"Creemos que estamos presenciando el nacimiento de un agujero negro supermasivo", escribió Van Dokkum en el blog de la NASA. "Algo que nunca se había visto antes."

Los datos de respaldo son concretos. El telescopio Chandra de rayos X y el Very Large Array de radiofrecuencias confirman que el agujero negro está activo y creciendo. Las mediciones de velocidad del gas circundante y del propio agujero negro coinciden, lo que descarta que sea un agujero negro en fuga o perteneciente a una tercera galaxia de fondo.

Los puntos rojos del universo primitivo

Antes de la Galaxia Infinito, ya había señales. Cuando el Webb comenzó a publicar imágenes en 2022, los astrónomos notaron puntos rojos compactos en zonas del universo temprano que no correspondían a ninguna categoría conocida. Inicialmente se pensó que podían ser galaxias maduras muy antiguas.

El análisis publicado en septiembre de 2025 en Astronomy and Astrophysics descartó esa hipótesis. Según el equipo del Instituto Max Planck y la Universidad Estatal de Pensilvania, esos puntos rojos son candidatos a ser exactamente eso: estrellas con agujeros negros, objetos que emiten cantidades masivas de energía desde agujeros negros supermasivos envueltos en esferas densas de gas caliente.

Son, según los investigadores, candidatos al eslabón perdido que explicaría por qué los agujeros negros del universo primitivo son tan masivos a pesar de su corta edad.

Cómo se forman los agujeros negros: el contexto físico

Para dimensionar la importancia de estos hallazgos, conviene recordar el proceso estándar de formación que describe la física actual.

Según la Wikipedia y los textos de divulgación de Hawking, el proceso clásico de formación de un agujero negro estelar comienza con una estrella de entre 10 y 25 masas solares o más. Cuando esa estrella agota su combustible nuclear, la gravedad comienza a comprimir su núcleo. Los electrones se fusionan con los protones formando neutrones. Si la masa es suficiente, el colapso no se detiene en la fase de estrella de neutrones y continúa hasta formar un agujero negro.

Lo que el horizonte de sucesos define es el punto de no retorno: más allá de ese límite, ni la luz puede escapar. La gravedad en ese punto curva el espacio-tiempo de manera absoluta.

Los agujeros negros supermasivos que se forman en los centros de las galaxias siguen una lógica diferente, aún debatida. Y es exactamente ese debate el que los nuevos datos del Webb están empezando a resolver.

Qué implican estos hallazgos para 2026 y más adelante

El propio blog de la NASA advierte que parte de los datos de la Galaxia Infinito todavía están en proceso de revisión por pares. El artículo de Van Dokkum sobre el descubrimiento inicial ya fue publicado y revisado, pero las observaciones de seguimiento aún están en curso.

Lo que se espera para los próximos meses es más tiempo de observación del Webb sobre los puntos rojos del universo temprano para confirmar si efectivamente corresponden al nuevo tipo de objeto descrito. Si se confirma, implicaría revisar los modelos de formación de galaxias y de crecimiento de agujeros negros supermasivos desde cero.

También hay implicaciones para el estudio de las ondas gravitacionales. La colaboración LIGO-Virgo, que desde el 11 de febrero de 2016 detectó por primera vez la fusión de dos agujeros negros binarios, tiene detectores en operación que podrían captar señales asociadas a eventos de colapso directo si la teoría de semilla pesada resulta correcta.

El contexto importa: según datos del propio consorcio LIGO, esa primera detección de 2016 se originó a unos 1.337 millones de años luz de la Tierra. Los objetos que el Webb observa están mucho más lejos, en el universo primitivo, pero las técnicas se complementan.

Preguntas frecuentes sobre estrellas con agujeros negros

¿Las estrellas con agujeros negros están confirmadas o son solo una hipótesis?

Por ahora son candidatos observacionales. Los datos del Webb son consistentes con este tipo de objeto, pero la comunidad científica requiere más observaciones y revisión por pares antes de considerarlo un descubrimiento definitivo. La Galaxia Infinito es la evidencia más robusta publicada hasta julio de 2025.

¿Este tipo de objeto existe en nuestra galaxia?

No hay evidencia de que exista en la Vía Láctea. Los objetos detectados están en el universo primitivo, a miles de millones de años luz. En nuestra galaxia hay un agujero negro supermasivo en el centro, conocido como Sagitario A*, pero no hay señales de que esté envuelto en el tipo de atmósfera estelar densa que describe el modelo de estrella con agujero negro.

¿Qué diferencia hay entre un agujero negro normal y una estrella con agujero negro?

Un agujero negro estándar tiene un disco de acreción de gas y polvo que cae hacia él. Una estrella con agujero negro, según el modelo propuesto, estaría completamente rodeada por una envoltura densa de gas caliente que funciona como atmósfera estelar, impulsada energéticamente por el agujero negro en lugar de por fusión nuclear. La diferencia es estructural y energética.

¿Cuándo habrá más datos del Webb sobre esto?

Las observaciones de seguimiento de la Galaxia Infinito están en curso, según la NASA. Se esperan resultados adicionales a lo largo de 2026, una vez que los datos completen el proceso de revisión científica. Los puntos rojos del universo primitivo también siguen siendo objeto de estudio activo por parte del equipo del Instituto Max Planck y la Universidad Estatal de Pensilvania.