Con la formación de los primeros átomos, el universo se quedó a oscuras durante cientos de millones de años hasta que las primeras estrellas empezaron a brillar y los primeros agujeros negros comenzaron a acumular gas.
Una parte de las señales de infrarrojos y de rayos X procedentes de estas fuentes se conserva en el fondo cósmico infrarrojo (CIB) y su equivalente de rayos X (CXB). Según los datos captados por los investigadores, la actividad del agujero negro era cientos de veces más intensos en los inicios del universo de lo que es hoy.
"Nuestros resultados indican que los agujeros negros son responsables de al menos el 20 por ciento del fondo cósmico infrarrojo, lo que indica una intensa actividad alimentándose de gas durante la época de las primeras estrellas", ha señalado Alexander Kashlinsky, astrofísico del Goddard Space Flight Center de la NASA.
El CIB es la luz colectiva de la época en la que surgió por primera vez la estructura en el universo. Los astrónomos piensan que surgió de grupos de soles en las primeras generaciones estelares del universo, así como los agujeros negros, que producen grandes cantidades de energía a medida que acumulan gas.
Incluso los telescopios más poderosos no pueden ver las estrellas más lejanas y los agujeros negros como fuentes individuales. Pero su resplandor combinado, viajando a través de miles de millones de años luz, permite a los astrónomos descifrar las contribuciones de la primera generación de estrellas y los agujeros negros en la composición del cosmos.
El trabajo comenzó en 2005, cuando Kashlinsky y su equipo observaron por primera vez indicios de un brillo remanente, que se hizo más evidente en estudios posteriores en el año 2007 y en 2012. Los investigadores localizaron a lo largo de esta época tanto el CIB como el fondo CXB.
Comparando ambos mapas, el equipo pudo determinar si las irregularidades de ambos fondos fluctuaban de forma independiente o de manera conjunta. "Esta medida nos llevó unos cinco años en completarse y los resultados fue una gran sorpresa para nosotros", dijo Cappelluti, quien también está afiliado con la Universidad de Maryland, Condado de Baltimore en Baltimore.
En el caso de los mapas CXB y CIB, las porciones de infrarrojo y la luz de rayos X parecen provenir de la misma región del cielo. En este sentido, el equipo afirma que los agujeros negros son las únicas fuentes posibles que pueden producir ambas energías en las intensidades requeridas.