Buraco negro mais antigo já observado foi detectado por astrônomos

Uma equipe internacional liderada pela Universidade de Cambridge, da Inglaterra, utilizou o Telescópio Espacial James Webb (JWST) para detectar o buraco negro, que data 400 milhões de anos após o Big Bang, que por sua vez, aconteceu há mais de 13 bilhões de anos.

Os resultados, que o autor principal, Roberto Maiolino, diz ser “um salto gigantesco”, foram relatados na revista Nature.

O fato de este buraco negro surpreendentemente massivo existir tão cedo no Universo desafia as 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 eles podem se formar de outras duas formas: podem “nascer grandes” ou podem comer matéria a uma taxa cinco vezes superior à que se pensava ser possível.

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 ele crescer de maneira esperada, este buraco negro recém detectado levaria cerca de bilhões de anos para 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 Kavli de Cosmologia. “As galáxias muito antigas eram extremamente ricas em gás, por isso teriam sido como um ‘buffet’ para buracos negros”, completa.

Como todos os buracos negros, este em questão está devorando material da sua galáxia hospedeira para alimentar o seu crescimento. No entanto, foi descoberto que este antigo buraco negro devora matéria com muito mais vigor do que os demais buracos negros, em épocas posteriores.

Vale ainda citar que a jovem galáxia hospedeira, chamada GN-z11, brilha a partir de um buraco negro 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” dele.

Maiolino afirma que o salto gigantesco proporcionado pelo telescópio 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. O universo tem sido bastante generoso naquilo que nos mostra, e isto é apenas o começo.”

O professor ainda menciona que a sensibilidade do James Webb aponta que buracos negros ainda mais antigos poderão ser encontrados nos próximos meses e anos. Maiolino e a sua equipe esperam utilizar observações futuras do telescópio para tentar encontrar “sementes” mais pequenas de buracos negros, o que pode ajudá-los a desvendar as diferentes formas como os buracos negros podem se formar.