Descoberto o buraco negro mais antigo já detectado e ele é grande demais para sua idade
Em 2016, o Telescópio Espacial Hubble fez uma descoberta notável ao identificar GN-z11, uma galáxia que, na época, era a mais distante já observada pela humanidade. Esta galáxia surgiu aproximadamente 13,4 bilhões de anos atrás, apenas 400 milhões de anos após o Big Bang, um intervalo de tempo relativamente curto na escala cósmica.
Apesar de GN-z11 não ser mais a galáxia mais distante conhecida atualmente, ela ainda representa um enigma intrigante para os cientistas. Caracterizada por ser antiga e compacta, a galáxia exibia um brilho anormalmente intenso. Roberto Maiolino, um astrofísico da Universidade de Cambridge, destacou que tal luminosidade exigiria uma densa aglomeração de estrelas em um espaço reduzido. No entanto, dada a juventude do universo naquele período, a rápida formação de tantas estrelas jovens e brilhantes parecia pouco provável.
Em um artigo intitulado “Um pequeno e vigoroso buraco negro no Universo primordial”, publicado na revista Nature, Maiolino e sua equipe propuseram uma fonte alternativa para a luminosidade intensa: um buraco negro supermassivo, cerca de 1,6 milhão de vezes mais massivo que o Sol. Embora o próprio buraco negro não emita luz, o material atraído por ele poderia gerar calor e luz suficientes para explicar o brilho da galáxia.
Essa descoberta é notável, pois pode representar o buraco negro mais antigo já encontrado, levantando questões sobre a origem, alimentação e crescimento de certos buracos negros.
Maiolino também teve um papel importante no desenvolvimento do Telescópio Espacial James Webb durante duas décadas. Ele contribuiu significativamente na criação do espectrômetro infravermelho próximo, um instrumento que analisa a luz de estrelas e galáxias, decompondo-a em um espectro de cores.
Quando esse novo telescópio foi direcionado para GN-z11, os detalhes revelados foram surpreendentes. Inicialmente, Maiolino e sua equipe ficaram confusos com os dados. Análises mais profundas os levaram a especular que a luz ultravioleta intensa emanando da distante galáxia poderia ser devido a grandes quantidades de gás girando ao redor e sendo absorvidas por um buraco negro. O atrito desse gás sendo puxado para dentro aqueceria e iluminaria, explicando assim o brilho da galáxia.
Essa pesquisa conduziu-os à compreensão de que estavam observando um buraco negro supermassivo no centro da galáxia, um achado emocionante e significativo.
Este buraco negro é único por várias razões. Primeiro, se começou pequeno, seu tamanho atual sugere uma absorção de matéria incrivelmente rápida. Maiolino aponta que ele está consumindo matéria equivalente ao nosso Sol a cada cinco anos, uma taxa muito mais alta do que se pensava ser possível para buracos negros.
Em segundo lugar, a massa do buraco negro e seu surgimento precoce no universo desafiam teorias existentes. Isso sugere que buracos negros supermassivos poderiam ter nascido grandes a partir do colapso de enormes nuvens de gás primordial, ou que se formaram a partir da rápida fusão e consumo de matéria de buracos negros menores, ou possivelmente uma combinação desses fatores.
Além disso, a intensa emissão de energia desse buraco negro enquanto consome matéria pode estar impedindo o crescimento de sua galáxia hospedeira, GN-z11. Essa energia poderia dispersar o gás da galáxia, essencial para a formação de estrelas, potencialmente sufocando o desenvolvimento da galáxia e, eventualmente, deixando o próprio buraco negro sem alimento.
Priyavrat Natarajan, um astrofísico da Universidade de Yale que não participou do estudo, reconhece o forte argumento apresentado para a existência deste buraco negro, apesar da falta de métodos tradicionais de detecção por raios-X. Natarajan, que também usou o Telescópio Espacial James Webb juntamente com dados de raios-X do Observatório de Raios-X Chandra em sua pesquisa, destaca a importância dessa descoberta no entendimento da variedade de buracos negros e suas galáxias hospedeiras desde o início do universo. [NPR]
