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Um raro buraco negro supermassivo encontrado escondido no início do universo pode indicar que havia milhares de monstros vorazes perseguindo o cosmos primitivo do que os cientistas pensavam – e os astrônomos não sabem ao certo por quê.
O buraco negro primordial tem cerca de 1 bilhão de vezes a massa do nosso sol e foi encontrado no centro da galáxia COS-87259. A antiga galáxia se formou apenas 750 milhões de anos após o Big Bang e foi detectada pelo Atacama Large Millimeter Array (ALMA), um observatório de rádio no Chile, em um pequeno pedaço do céu com menos de 10 vezes o tamanho da lua cheia.
Oculto sob um manto de poeira estelar turbulenta, o buraco negro em rápido crescimento foi visto consumindo parte de seu disco de acreção de matéria em órbita enquanto expelia as sobras em um jato viajando próximo à velocidade da luz. O buraco negro monstruoso parece estar em um raro estágio intermediário de crescimento, em algum lugar entre uma galáxia empoeirada e formadora de estrelas e um enorme buraco negro brilhante chamado quasar.
Os buracos negros nascem do colapso de estrelas gigantes e crescem consumindo incessantemente gás, poeira, estrelas e outros buracos negros nas galáxias formadoras de estrelas que os contêm. Se eles crescerem o suficiente, o atrito faz com que o material espiralando nas entranhas dos buracos negros aqueça, e eles se transformam em quasares – derramando seus casulos gasosos com explosões de luz até um trilhão de vezes mais luminosas do que as estrelas mais brilhantes .
Como a luz viaja a uma velocidade fixa através do vácuo do espaço, quanto mais fundo os cientistas olham para o universo, mais luz remota eles interceptam e mais voltam no tempo.(abre em nova aba)eles vêem. Simulações anteriores do “amanhecer cósmico” – a época que abrange o primeiro bilhão de anos do universo – sugeriram que nuvens ondulantes de gás frio podem ter se aglutinado em estrelas gigantes(abre em nova aba)que estavam fadados a entrar em colapso rapidamente, criando buracos negros. À medida que o universo crescia, esses primeiros buracos negros podem ter se fundido rapidamente com outros para semear buracos negros supermassivos ainda maiores em todo o cosmos.
Mas como essas condições caóticas levaram à criação de tantos buracos negros supermassivos é um mistério; um que é aprofundado pela possibilidade de que as bestas poderiam ter contado aos milhares quando o universo atingiu apenas 5% de sua idade atual. Um artigo de revisão(abre em nova aba)sugeriu que quasares grandes e brilhantes são os buracos negros mais fáceis de detectar, então provavelmente são apenas a “ponta do iceberg” dos monstros escondidos no jovem cosmos.
A resposta a esse enigma pode apontar para um buraco em nossa compreensão da formação de galáxias no início do universo. Em 22 de fevereiro, outro grupo de astrônomos analisando dados do Telescópio Espacial James Webb descobriu um grupo de seis galáxias gigantescas – com idades entre 500 e 700 milhões de anos após o Big Bang – que eram tão massivas que estavam em tensão com 99% de modelos cosmológicos(abre em nova aba).
Uma possível explicação pode estar na quantidade e atividade frenética das densas nuvens “starburst” onde os primeiros buracos negros se originaram. Por exemplo, em abril de 2022, a descoberta de outro buraco negro em transição e crescimento rápido(abre em nova aba)chamado GNz7q em uma galáxia starburst da mesma idade que COS-87259 mostrou que a galáxia estava servindo estrelas recém-assadas 1.600 vezes mais rápido do que a Via Láctea faz hoje. COS-87259 cozinha a uma taxa ligeiramente mais lenta de 1.000 vezes a atual Via Láctea, mas seu buraco negro é 20 vezes mais massivo e brilhante que GNz7q.
“A descoberta de COS-87259 e GNz7q no ano passado foi super surpreendente e realmente nos leva a perguntar como podemos entender isso do ponto de vista da compreensão do crescimento inicial de buracos negros supermassivos”, disse Endsley.
FONTES:
https://www.space.com/rare-black-hole-1-billion-times–mass-of-sun
https://academic.oup.com/mnras/article/520/3/4609/7051098?login=false
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