- Los investigadores apilaron imágenes de 217 “little red dots” y detectaron una componente extendida de unos 200 pársecs alrededor del núcleo compacto.
- La galaxia anfitriona tendría una masa estelar media cercana a mil millones de masas solares y sería unas 2,5 veces menor que galaxias comparables.
Los llamados little red dots se convirtieron en uno de los descubrimientos más inesperados del telescopio James Webb: objetos extremadamente compactos, rojizos y abundantes durante los primeros mil millones de años del universo, muchos de ellos asociados con actividad de agujeros negros. Su brillo central resulta tan dominante que durante años no estaba claro si alrededor existía una galaxia convencional suficientemente grande como para explicar parte de la materia observada.
Un trabajo publicado en Nature Astronomy ha intentado superar esa dificultad mediante una técnica estadística: combinar o “apilar” las imágenes de 217 little red dots observados por COSMOS-Web. Al sumar la señal de muchos objetos equivalentes, el ruido aleatorio disminuye mientras estructuras extremadamente débiles compartidas por la población pueden hacerse visibles. Los investigadores realizaron el análisis en cuatro bandas de NIRCam.
La estrategia reveló emisión extendida en la banda F444W, correspondiente aproximadamente a luz óptica emitida por estas galaxias y desplazada posteriormente hacia el infrarrojo debido a la expansión del universo. La estructura encontrada presenta un tamaño característico de alrededor de 200 pársecs a un desplazamiento al rojo cercano a 6,5, cuando el universo tenía menos de mil millones de años.
El ajuste de la distribución espectral sugiere una masa estelar media próxima a 10^9 masas solares, aproximadamente mil millones de veces la masa del Sol. Para esa cantidad de estrellas, la galaxia anfitriona resulta extraordinariamente compacta: alrededor de 2,5 veces más pequeña que las galaxias con formación estelar de masa comparable observadas en épocas similares del universo.
Esta detección aporta una pieza importante al debate sobre la naturaleza de los little red dots. Muchos muestran líneas anchas asociadas a agujeros negros activos, pero las estimaciones iniciales parecían situar esos agujeros negros en sistemas cuyas galaxias anfitrionas eran difíciles de detectar. Encontrar ahora una componente estelar débil permite estudiar con mayor precisión cómo estaban creciendo simultáneamente los primeros agujeros negros masivos y las estructuras galácticas que los rodeaban.
El método tiene una limitación evidente: el apilado proporciona una imagen promedio de la población y no demuestra que cada little red dot individual posea exactamente una galaxia de 200 pársecs con las mismas propiedades. Los propios datos muestran dispersión considerable entre objetos. La nueva señal constituye una restricción estadística sobre el conjunto y será necesario observar casos individuales con exposiciones todavía más profundas para estudiar su diversidad.
El resultado cambia, sin embargo, la imagen simplificada de estos objetos como simples puntos sin estructura observable. Al menos como población, los little red dots contienen una componente extendida detectable en luz óptica de reposo. El siguiente reto será determinar cuánto del brillo procede de estrellas, cuánto de gas y polvo excitado y cómo se relaciona todo ello con los agujeros negros que parecen crecer extraordinariamente rápido en algunos de estos sistemas.
