doi.org/10.1038/s41586-024-07052-5
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#Buraco Negro
Pesquisadores, usando o Telescópio Espacial James Webb, descobriram o buraco negro mais antigo conhecido, desafiando as teorias existentes sobre a formação de buracos negros. Esta descoberta, considerada um avanço significativo na astronomia, poderá levar à identificação de buracos negros ainda mais antigos e aprofundar a compreensão das suas origens. Crédito: SciTechDaily.com
Os investigadores descobriram o buraco negro mais antigo alguma vez observado, datado do início do Universo, e descobriram que este está a “comer” a sua galáxia hospedeira até à morte.
A equipe internacional, liderada pela Universidade de Cambridge, utilizou o Telescópio Espacial James Webb para detectar o buraco negro, que data de 400 milhões de anos após o Big Bang, há mais de 13 bilhões de anos. Os resultados, que o autor principal, professor Roberto Maiolino, diz serem “um salto gigante”, foram publicados em 17 de janeiro na revista Nature.
Desafiando as teorias existentes
O fato de este buraco negro surpreendentemente massivo – alguns milhões de vezes a massa do nosso Sol – existir tão cedo no Universo desafia as nossas suposições sobre como os buracos negros se formam e crescem. Os astrônomos acreditam que os buracos negros supermassivos encontrados no centro de galáxias como a Via Láctea cresceram até ao tamanho atual ao longo de milhares de milhões de anos. Mas o tamanho deste buraco negro recém-descoberto sugere que podem formar-se de outras formas: podem “nascer grandes” ou podem comer matéria a uma taxa cinco vezes superior à que se pensava ser possível.
Formação de buracos negros supermassivos
De acordo com os modelos padrão, os buracos negros supermassivos formam-se a partir de restos de estrelas mortas, que entram em colapso e podem formar um buraco negro com cerca de cem vezes a massa do Sol. Se crescesse da forma esperada, este buraco negro recém-detectado levaria cerca de bilhões de anos a atingir o tamanho observado. No entanto, o Universo ainda não tinha bilhões de anos quando este buraco negro foi detectado.
“É muito cedo no Universo para ver um buraco negro desta massa, por isso temos de considerar outras formas de formação”, disse Maiolino, do Laboratório Cavendish de Cambridge e do Instituto de Cosmologia Kavli. “As galáxias muito antigas eram extremamente ricas em gás, por isso teriam sido como um buffet para buracos negros.”
Como todos os buracos negros, este jovem buraco negro está devorando material da sua galáxia hospedeira para alimentar o seu crescimento. No entanto, descobriu-se que este antigo buraco negro devora matéria com muito mais vigor do que os seus irmãos em épocas posteriores.
O impacto do buraco negro em sua galáxia
A jovem galáxia hospedeira, chamada GN-z11, brilha a partir de um buraco negro tão energético no seu centro. Os buracos negros não podem ser observados diretamente, mas em vez disso são detectados pelo brilho revelador de um disco de acreção giratório, que se forma perto das bordas de um buraco negro. O gás no disco de acreção fica extremamente quente e começa a brilhar e a irradiar energia na faixa ultravioleta. Este forte brilho é a forma como os astrônomos conseguem detectar buracos negros.
GN-z11 é uma galáxia compacta, cerca de cem vezes menor que a Via Láctea, mas o buraco negro provavelmente está prejudicando o seu desenvolvimento. Quando os buracos negros consomem muito gás, eles empurram o gás para longe como um vento ultrarrápido. Este “vento” poderia parar o processo de formação de estrelas, matando lentamente a galáxia, mas também mataria o próprio buraco negro, pois também cortaria a fonte de “alimento” do buraco negro.
Nova Era na Astronomia
Maiolino afirma que o salto gigantesco proporcionado pelo James Webb torna este o momento mais emocionante de sua carreira. “É uma nova era: o salto gigante na sensibilidade, especialmente no infravermelho, é como passar do telescópio de Galileu para um telescópio moderno durante a noite”, disse ele. “Antes do James Webb ficar online, pensei que talvez o universo não fosse tão interessante quando você vai além do que poderíamos ver com o Telescópio Espacial Hubble. Mas não foi esse o caso: o universo tem sido bastante generoso naquilo que nos mostra, e isto é apenas o começo.”
Maiolino diz que a sensibilidade do James Webb significa que buracos negros ainda mais antigos poderão ser encontrados nos próximos meses e anos. Maiolino e a sua equipe esperam utilizar observações futuras do James Webb para tentar encontrar “sementes” mais pequenas de buracos negros, o que pode ajudá-los a desvendar as diferentes formas como os buracos negros podem formar-se: quer comecem grandes ou cresçam rapidamente.
Publicado em 23/01/2024 20h35
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