Uno de los descubrimientos más fascinantes del telescopio JWST han sido los pequeños puntos rojos (LRD). Su naturaleza y su física todavía nos reserva muchos misterios. Una propiedad de los LRD es que emiten muy poco en rayos X. Se acaba de publicar en Astrophysical Journal Letters (ApJL) el primer X-Red Dot (XRD), llamado 3DHST-AEGIS-12014/WIDE-EGS-8949 y situado a un desplazamiento al rojo de z = 3.28. Se propone que se trata de un objeto de transición entre los LRD y los AGN (cuásares); se esgrime que conservan muchas propiedades de los LRD, pero a diferencia de ellos son muy luminosos en rayos X, con una lunimosidad estimada a energías en rayos X entre 2−10 keV de 1044.18 erg/s. Los autores interpretan este primer XRD como un LRD tardío o en transición, con una envoltura de gas denso que domina el continuo óptico, pero con algunos huecos que permiten que los rayos X escapen por líneas ópticamente delgadas. Futuros estudios tendrán confirmar esta interpretación tan sugerente. De confirmase, se apoyaría la idea de que los LRD están alimentados por la acreción de estrellas sobre agujeros negros supermasivos.
Los LRD fueron observados por JWST en 2022, pero no se identificaron como algo nuevo hasta un artículo en Nature en 2023 (recibiendo su nuevo nombre en artículo en ApJ en 2024). Como en la actualidad no observamos LRD, se cree que su física pasa por una transición alrededor de z = 5 en la que desaparecieron los LRD, quizás evolucionando a galaxias. Pero en esta idea falta un «eslabón perdido», un LRD que esté en dicha transición y eso es lo que propone el nuevo artículo que se ha observado con este XRD. Se han combinado la fotometría de CFHT (Canada-France-Hawaii Telescope), HST (Hubble Space Telescope), Spitzer, límites submilimétricos de SCUBA-2, espectroscopía JWST/NIRSpec (Near Infrared Spectrograph) del programa Wide GTO (Guaranteed Time Observation) y datos de rayos X de Chandra/ACIS (Advanced CCD Imaging Spectrometer).
XRD es un objeto muy compacto (en el filtro F160W tiene un radio estimado de 0.0322 ± 0.0042 segundos de arco (lo que es compatible con que no está resuelto), un radio menor de 250 pc. La espectroscopía NIRSpec revela líneas de Balmer y Paschen anchas. En rayos X, el espectro es típico de un AGN, con una pendiente de 1.8 ± 0.2, absorción moderada de (2.4±2.0) × 1022 cm−2, y luminosidad en 2−10 keV de 1.51 × 1044 erg/s. Sin embargo, el continuo óptico-infrarrojo parece de tipo LRD, similar a un cuerpo negro con temperatura efectiva ≃6400 K, con exceso en ultravioleta débil y azul, y emisión infrarroja media decreciente, sin el ascenso esperado de un toroide de polvo caliente.
Los autores del artículo creen que no se puede interpretar este XRD como un AGN enrojecido por la presencia de polvo, pues no se reproduciría el espectro observado por NIRSpec. Los modelos con AGNFitter reproducen mejor el continuo óptico con un AGN enrojecido, pero predicen demasiada emisión de polvo caliente, que excede los datos de Spitzer en 4.4 sigmas en IRAC canal 4 y 6.2 sigmas en MIPS 24 μm, una discrepancia combinada de 7.6 sigmas. Por todo ello, los autores interpretan este primer XRD como un LRD en transición.
Futuras observaciones con JWST/MIRI (Mid-Infrared Instrument), NOEMA (Northern Extended Millimeter Array), con con Chandra u otros telescopios de rayos X, y con JWST/NIRCam tendrán que confirmar esta interpretación. Pero si se confirmase esta interpretación se apoyaría la idea de que los LRD están alimentados por acreción sobre agujeros negros supermasivos. El artículo es Raphael E. Hviding, Anna de Graaff, …, Marijn Franx, «The X-Ray Dot: Exotic Dust or a Late-stage Little Red Dot?» The Astrophysical Journal Letters (ApJL) 1000: L18 (16 Mar 2026), doi: https://doi.org/10.3847/2041-8213/ae4c88.
Por cierto, los LRD fueron descubiertos como algo nuevo en Ivo Labbé, Pieter van Dokkum, …, Bingjie Wang, «A population of red candidate massive galaxies ~600 Myr after the Big Bang,» Nature 616: 266-269 (22 Feb 2023), doi: https://doi.org/10.1038/s41586-023-05786-2, arXiv:2207.12446 [astro-ph.GA] (25 Jul 2022); y recibieron el nombre de LRD en Jorryt Matthee, …, Pieter van Dokkum, …, Minghao Yue, «Little Red Dots: An Abundant Population of Faint Active Galactic Nuclei at z ∼ 5 Revealed by the EIGER and FRESCO JWST Surveys,» The Astrophysical Journal 963: 129 (07 Mar 2024), doi: https://doi.org/10.3847/1538-4357/ad2345, arXiv:2306.05448 [astro-ph.GA] (08 Jun 2023). Este artículo fue seleccionado por el Dr. Gastón Giribet para el episodio 563 del podcast Coffee Break: Señal y Ruido.
Es evidente que existe una influencia entre la cosmología y la astrofísica, pero no sabemos describirla todavía.
Hola Francis. Esta observación está en consonancia con el artículo del instituto de astrofisica canarias IAC títulado «Las galaxias que no brillan: simulaciones predicen una población oculta en el universo cercano»? Hablan de Nube-9, una nube de materia oscura, rica en gas y sin estrellas. Los LRDs estarían a un paso evolutivo (hacia adelante o hacia atrás) de estas nubes?
Ge, no tienen nada que ver. En la nota de prensa https://www.iac.es/es/divulgacion/noticias/las-galaxias-que-no-brillan-simulaciones-predicen-una-poblacion-oculta-en-el-universo-cercano se habla de galaxias oscuras, ricas en materia oscura y gas (hidrógeno neutro), pero sin formación estelar detectable (por eso se llaman “galaxias oscuras”); en particular se discute Cloud-9, que se interpreta como una nube de hidrógeno neutro en un halo de materia oscura. Los LRD (y el XRD) son todo lo contrario a objetos «oscuros», más bien un SMBH rodeado de una gran actividad de formación estelar, siendo muy luminosos (como muestra XRD).