Pontos vermelhos no espaço intrigam astrônomos; entenda o que são

Desde que iniciou suas operações científicas em 2022, o Telescópio Espacial James Webb (JWST) tem desafiado, e até mesmo colocado por terra, muitas de nossas compreensões antigas sobre o Universo. Algo que ele permitiu enxergar e que passou a intrigar astrônomos são uma espécie de pontos vermelhos no universo.

Logo nos primeiros vislumbres de galáxias no cosmos primitivo por meio do James Webb, os astrônomos se surpreenderam. Esperando ver formações estelares muito pequenas e rudimentares, os pesquisadores se depararam com galáxias surpreendentemente grandes e bem desenvolvidas.

Segundo a Nasa, alguns desses aglomerados pareciam ter crescido tanto, e de forma tão rápida, que as simulações não davam conta de explicá-los.

Centenas dessas galáxias foram batizadas como “pequenos pontos vermelhos”, pois aparecem muito vermelhas e compactas nas imagens.

Esse deslocamento da luz para o vermelho ocorre pela distância extrema e pela expansão do Universo, pois esses objetos se formaram há cerca de 12 bilhões de anos, ou seja, relativamente pouco depois do Big Bang.

Aguardados como uma pista para compreensão dos primeiros momentos da evolução cósmica, esses objetos astrofísicos se revelaram complexos e surpreendentes.

No geral, são galáxias massivas, porém de tamanho modesto (com um raio de apenas 2% da Via Láctea), cada uma abrigando um buraco negro supermassivo em seu núcleo.

O que são os pequenos pontos vermelhos? Duas hipóteses

Em vez de esclarecer, os pequenos pontos vermelhos se transformaram em um quebra-cabeça para os astrônomos, dependendo de como são vistos no espectro.

“Da mesma forma que acontece quando se faz uma imagem com raio-X ou com luz da sua mão. No primeiro caso, você verá os ossos da mão, e no segundo verá a pele”, explicou o astrônomo Mario Hamuy, professor da Universidade de Chile, à BBC News Mundo.

Com base nas informações coletadas até agora dos espectros e linhas de emissão dos pequenos pontos vermelhos, os astrônomos adotaram dois modelos distintos. Em um deles, os objetos são galáxias hospedando bilhões de estrelas em um pequeno volume, enquanto o outro aposta em galáxias hospedando um buraco negro central supermassivo.

A hipótese das galáxias com quantidades massivas de estrelas apresenta alguns problemas estruturais: primeiramente, como é que essas pequenas galáxias podem conter tantas estrelas quanto a Via Láctea? E como é que elas se formaram em tão curto espaço de tempo após o Big Bang?

Na teoria dos buracos negros, há, primeiramente, uma discrepância significativa. Embora sejam corpos celestes massivos, eles têm, normalmente, uma massa equivalente a 0,1% da massa estelar de suas galáxias hospedeiras. Mas, em alguns pequenos pontos vermelhos, os buracos negros são tão massivos quanto sua galáxia inteira.

Existe ainda outra questão. Uma característica distintiva de buracos negros ativos, a produção de raios X causados pelas temperaturas de milhões de graus em seus discos de acreção não acontece nos pequenos pontos vermelhos, o que os torna invisíveis nesse comprimento de onda.

Então… qual é o ponto?

Um estudo recente publicado na revista The Astrophysical Journal concluiu que algumas dessas galáxias primitivas são menos massivas do que pareciam a princípio.

É que os buracos negros em algumas delas as faziam parecer muito mais brilhantes do que são realmente.

Os dados foram fornecidos pela Pesquisa de Ciência de Liberação Antecipada da Evolução Cósmica (CEERS na sigla em inglês), um dos primeiros programas científicos realizados com o JWST, liderado por Steven Finkelstein, professor da Universidade do Texas (UT) e coautor do estudo atual.

A pesquisa revelou indícios de hidrogênio gasoso em alta velocidade, fenômeno característico dos discos de acreção que circundam buracos negros.

A descoberta sugere que pelo menos parte da luz emanada pelos pequenos pontos vermelhos tenha vindo desse gás girante em torno de buracos negros, e não de estrelas, ou seja, essas galáxias podem não ser tão massivas.

Entretanto, dizem os autores, ainda há muito material a ser observado antes de se chegar à conclusão sobre a origem da luz dessas galáxias primordiais.

O que acaba levando a outro questionamento: será que os modelos usados pelos cientistas para explicar a formação de galáxias nos estágios iniciais do Universo estão certos?

Para a primeira autora do artigo, a doutoranda Katherine Chworowsky, ainda fica um certo “ar de intriga”.

“Nem tudo é totalmente compreendido. É isso que torna esse tipo de ciência divertido, porque seria um campo terrivelmente chato se um artigo descobrisse tudo, ou não houvesse mais perguntas para responder”, conclui a pesquisadora.