Astrônomos identificaram o buraco negro mais distante e mais antigo já observado. Localizado na galáxia CAPERS-LRD-z9, esse buraco negro supermassivo teria se formado há cerca de 13,3 bilhões de anos, apenas 500 milhões de anos após o Big Bang. A descoberta foi possível graças a dados recentes do Telescópio Espacial James Webb (JWST), que também sugerem a possível existência de muitos outros buracos negros semelhantes ocultos em estruturas conhecidas como “Pequenos Pontos Vermelhos”, ou LRDs (sigla em inglês para Little Red Dots).
Esses objetos começaram a ser identificados há cerca de três anos. Em dezembro de 2022, o JWST registrou sinais de luz extremamente antigos e distantes, nunca antes detectados, originados de formações que remontam ao início do universo. Análises posteriores indicaram que cerca de 70% desses LRDs apresentavam sinais claros de gás girando a cerca de 3,2 milhões de quilômetros por hora — uma evidência típica de discos de acreção em torno de buracos negros supermassivos. Em muitos casos, tais discos estão associados a núcleos galácticos ativos, mas os astrônomos precisaram aprofundar a análise antes de confirmar essa ligação.
Após anos de estudos complementares, uma equipe internacional liderada pelo Cosmic Frontier Center confirmou que a galáxia CAPERS-LRD-z9 abriga o mais antigo buraco negro supermassivo já detectado.
“Essa é praticamente a distância máxima a que conseguimos buscar buracos negros com a tecnologia atual”, afirmou Anthony Taylor, pesquisador do Cosmic Frontier Center e autor principal do estudo. “Estamos explorando os limites do que é possível observar.”
As evidências foram obtidas a partir do projeto CAPERS (CANDELS-Area Prism Epoch of Reionization Survey), uma das ferramentas do JWST voltada à observação das regiões mais distantes do universo. Para identificar com precisão a galáxia CAPERS-LRD-z9, os pesquisadores realizaram uma análise espectroscópica de sua emissão de luz, buscando sinais de gás em movimento rápido. À medida que esse gás se aproxima ou se afasta, seu espectro se desloca, revelando comprimentos de onda avermelhados ou azulados conforme a direção do movimento em relação à Terra.
“Não há muitos fenômenos que apresentem essa assinatura. E essa galáxia tem exatamente esse padrão”, explicou Taylor. “Já vimos essas nuvens em outras galáxias. Quando comparamos este objeto com os demais, a semelhança era incontestável.”
A análise também revelou que, apesar de parecer pequeno à distância, o buraco negro no centro de CAPERS-LRD-z9 tem proporções impressionantes: estima-se que sua massa seja cerca de 300 milhões de vezes maior do que a do Sol, equivalente a metade de toda a massa estelar de sua galáxia. Isso o coloca entre os maiores buracos negros supermassivos já registrados.
Esse tamanho causa perplexidade entre os astrônomos. Buracos negros mais recentes têm acesso a muito material ao seu redor para absorver e crescer, mas esse objeto surgiu em um período em que o universo ainda estava em formação.
“Essa descoberta reforça a hipótese de que os primeiros buracos negros cresceram em um ritmo muito mais acelerado do que supúnhamos. Ou então, que já nasceram com massas muito maiores do que os modelos atuais preveem”, afirmou Steven Finkelstein, coautor do estudo.
A equipe agora pretende utilizar o JWST para obter observações com resolução ainda maior.
“O surgimento dos Pequenos Pontos Vermelhos foi uma das maiores surpresas nos primeiros dados do James Webb, pois eles não se pareciam em nada com as galáxias que víamos com o Hubble”, observou Finkelstein. “Estamos apenas começando a entender do que se tratam e como se formaram.”
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