La vista más nítida de Webb del borde de un agujero negro

Un nuevo y sorprendente primer plano del corazón hambriento de una galaxia

El 13 de enero de 2026, un equipo que utiliza el Telescopio Espacial James Webb (JWST) publicó una imagen que, por primera vez, resuelve el entorno polvoriento inmediato alrededor de un agujero negro supermasivo cercano con claridad interferométrica. El objetivo, la galaxia de Circinus, a unos 13 millones de años luz de distancia, ha frustrado durante mucho tiempo a los astrónomos porque su núcleo muestra un exceso inexplicado de luz infrarroja. Las observaciones de enmascaramiento de apertura en el infrarrojo cercano del Webb muestran que la mayor parte de ese resplandor proviene de la cara interna de un disco de polvo compacto con forma de dónat que alimenta al agujero negro, en lugar de vientos calientes que expulsan material. Esta nítida visión interferométrica desde el espacio promete resolver un debate de décadas sobre dónde ocultan su luz infrarroja los núcleos galácticos activos y cómo los agujeros negros interactúan con sus galaxias anfitrionas.

Enmascaramiento de apertura: convirtiendo al Webb en un telescopio más grande

El resultado depende de un truco de observación inusual. El instrumento NIRISS del JWST contiene un interferómetro de enmascaramiento de apertura (AMI): una máscara física con siete agujeros hexagonales colocados sobre la pupila del telescopio. Al convertir al Webb en un pequeño interferómetro, el AMI recupera información en escalas aproximadamente dos veces más finas que el límite de difracción nominal del telescopio, otorgando efectivamente una resolución espacial equivalente a un telescopio de unos 13 metros para estas mediciones. Ese aumento en la nitidez permitió al equipo aislar estructuras de solo unos pocos pársecs de ancho en el centro de la galaxia y separar la emisión del toro, el disco de acreción y cualquier material eyectado. La técnica se utilizó en dos visitas a Circinus en julio de 2024 y marzo de 2025 para construir el conjunto de datos.

Lo que realmente muestra la imagen

A las escalas que el Webb exploró —aproximadamente una región de 33 años luz alrededor del núcleo— el nuevo análisis revela que alrededor del 87% del exceso de luz en el infrarrojo medio surge de la cara interna del toro: un disco de polvo ecuatorial compacto que se calienta a medida que canaliza material hacia el motor central. Menos del 1% del flujo infrarrojo medido puede atribuirse al polvo caliente en los vientos de salida, mientras que la fracción restante proviene de polvo más extendido calentado por el núcleo activo o estructuras de radio asociadas. En otras palabras, la huella infrarroja dominante en Circinus es la acreción, no las eyecciones. Ese equilibrio es la clave para entender cómo se alimenta el agujero negro y cuánta energía devuelve a su entorno.

Por qué esto resuelve un misterio infrarrojo de larga data

Durante años, los observadores habían detectado un "exceso" infrarrojo alrededor de algunos núcleos galácticos activos (AGN): una emisión mayor de la que predecían los modelos simples de discos de acreción. Los interferómetros terrestres y los telescopios espaciales carecían de la combinación de sensibilidad y contraste necesaria para separar las fuentes competidoras de esa luz en centros galácticos polvorientos y densos. Las explicaciones rivales invocaban vientos de polvo caliente lanzados por el agujero negro, luz estelar dispersa del bulbo galáctico o emisión del toro interno. La imagen interferométrica del Webb rompe ese empate en Circinus al mostrar directamente dónde se origina la luz y, por lo tanto, qué procesos físicos predominan en este objeto. Esto es importante porque el hecho de que la luz de un AGN provenga de flujos de salida o de una estructura de alimentación compacta indica si el agujero negro está principalmente redistribuyendo gas (lo que puede suprimir la formación estelar) o acretando material discretamente sin fragmentar su galaxia anfitriona.

Implicaciones para la evolución de las galaxias y la retroalimentación de los AGN

Los agujeros negros y las galaxias crecen juntos, pero el mecanismo de acoplamiento —cómo los agujeros negros calientan, expulsan o controlan de otro modo el gas que forma las estrellas— sigue siendo una incertidumbre central en la astrofísica. Si muchos AGN cercanos se parecen a Circinus, con la mayor parte de la emisión infrarroja nuclear proveniente de discos de polvo compactos, entonces los modelos que atribuyen una retroalimentación significativa a escala galáctica a vientos sostenidos con arrastre de polvo podrían necesitar una revisión para núcleos de luminosidad moderada. Por el contrario, los AGN más brillantes aún podrían estar dominados por vientos; el equipo del Webb advierte explícitamente que Circinus es solo un punto de datos y que la luminosidad intrínseca y la geometría cambiarán el resultado. Lo que el nuevo trabajo proporciona es una técnica de observación probada para distinguir estos casos con claridad.

Advertencias técnicas y limitaciones

Qué sigue ahora

La prioridad inmediata es replicar este enfoque en una muestra modesta pero representativa de AGN cercanos: el equipo sugiere de una a pocas docenas de objetivos que cubran un rango de luminosidades e inclinaciones para establecer si Circinus es típico o excepcional. Los observadores también combinarán los mapas de AMI con los trazadores de gas frío de ALMA y con la espectroscopia del JWST para vincular la morfología del polvo con la cinemática del gas molecular e ionizado, el combustible y escape reales de la alimentación de los agujeros negros. Tal síntesis de múltiples longitudes de onda nos dirá si los discos de polvo compactos roban rutinariamente el gas de la formación estelar o si los vientos todavía predominan de formas que regulan el crecimiento de toda la galaxia.

Contexto para futuras instalaciones

El resultado subraya dos tendencias más amplias. En primer lugar, el uso ingenioso de los instrumentos existentes —en este caso, el enmascaramiento de apertura en el JWST— puede generar avances sin necesidad de nuevo hardware. En segundo lugar, lograr una comprensión estadística de la física de los AGN probablemente requerirá tanto una alta resolución angular como una amplia cobertura de longitud de onda, reforzando los argumentos a favor de futuros interferómetros espaciales y matrices terrestres de próxima generación. Por ahora, la mirada nítida del Webb al borde de un agujero negro es un recordatorio de que parte de la física más trascendental del universo todavía se esconde en escalas angulares muy pequeñas, y que el ingenio observacional puede ponerla en foco.

Fuentes

• Nature Communications (artículo de investigación: "JWST interferometric imaging reveals the dusty disk obscuring the supermassive black hole of the Circinus galaxy")
• Universidad de Carolina del Sur (grupo de investigación de Enrique López-Rodríguez)
• Space Telescope Science Institute (instrumento NIRISS y modo AMI)
• NASA / Telescopio Espacial James Webb (misión y materiales de prensa)
• Preimpresión de arXiv: "JWST interferometric imaging reveals the dusty disk obscuring the supermassive black hole of the Circinus galaxy"