Os astrônomos descobriram o buraco negro supermassivo mais antigo já registrado, que se formou apenas 470 milhões de anos após o Big Bang em uma galáxia conhecida como UHZ1 . Esta descoberta surpreendente, disponível em arXiv, desafia nossa compreensão do universo primitivo.
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Os astrofísicos usaram os poderes combinados do Observatório de Raios-X Chandra e do Telescópio Espacial James Webb (JWST) para examinar 13,2 mil milhões de anos de história cósmica e testemunhar este buraco negro nos seus anos de formação, que partilha uma massa semelhante com a sua galáxia hospedeira.
O que é um buraco negro?
"Um buraco negro é uma região do espaço com um campo gravitacional tão intenso que nem mesmo a luz consegue escapar de dentro dele. A intensa gravidade comprime a matéria até que não haja mais espaço entre os átomos. Corpos celestes dessa natureza podem surgir em decorrência da morte de estrelas supermassivas."
Buracos negros supermassivos
A descoberta, liderada por Akos Bogdan do Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica , lança luz sobre a formação de buracos negros supermassivos. Apoia a teoria de que podem ter origem no colapso gravitacional direto de enormes nuvens de gás, em vez da acumulação gradual de matéria.
Andy Goulding, astrofísico da Universidade de Princeton ,comparar o processo de fazer crescer uma árvore a partir de uma muda, que é mais rápido do que começar a partir de uma semente. Esta analogia destaca a vantagem que estes buracos negros massivos têm no seu processo de crescimento.
Buracos negros supermassivos, como Sagitário A*no centro da Via Láctea, são colossais, muitas vezes com milhões de vezes a massa do nosso Sol. A sua formação tem sido um enigma para os cientistas, especialmente dada a sua abundância e tamanho inesperados no Universo primitivo.
A observação
Para estudar estes objetos distantes, os astrofísicos devem superar o desafio da fraca luz desviada para o vermelho da Aurora Cósmica. Embora ele JWST, projetado para detectar essa luz vermelha, é uma ferramenta valiosa, mas ainda requer assistência.
É aqui que entra em jogo uma peculiaridade da relatividade: as lentes gravitacionais . Ao usar a gravidade de um aglomerado de galáxias, neste caso Abell 2744 , como uma lupa cósmica, a luz de UHZ1 foi amplificada , permitindo que o JWST e o Chandra a detectassem .
A análise da luz revelou que a massa do buraco negro está no mesmo nível da massa estelar da galáxia. Isto sugere que ambos estão nos seus estágios iniciais de desenvolvimento e apoia a teoria de formação do colapso direto , já que a razão de massa típica entre um buraco negro e sua galáxia é significativamente menor.
Importância
Isto poderia representar a primeira detecção de um “grande buraco negro”, uma fase em que a massa do buraco negro rivaliza com a das estrelas da sua galáxia. Porém, é uma etapa passageira, já que o crescimento do buraco negro tende a ultrapassar a massa estelar .
O modelo de crescimento lento dos buracos negros pode ainda aplicar-se a alguns destes objetos, mas as evidências apontam cada vez mais para o colapso direto como mecanismo predominante no processo.
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