Buracos negros supermassivos são um dos mistérios mais misteriosos do Universo. Esses gigantes, cuja massa varia de milhões a dezenas de bilhões de massas solares, estão localizados no centro de quase todas as galáxias. A ciência tem dificuldade em explicar a evolução desses objetos e apenas especula sobre como eles surgiram. Uma nova descoberta parece lançar luz sobre um dos possíveis mecanismos pelos quais os buracos negros supermassivos nascem.
Fonte da imagem: Universidade de Yale
A descoberta foi feita durante o maior levantamento do céu realizado pelo COSMOS-Web, utilizando o observatório espacial James Webb. O trabalho, para publicação no periódico The Astrophysical Journal Letters, foi preparado por cientistas da Universidade de Yale, nos EUA. Nos dados do Webb, a uma distância de 8,3 bilhões de anos-luz da Terra, os pesquisadores descobriram duas galáxias de disco em colisão que, por acaso, formaram uma figura semelhante a um oito ou ao símbolo do infinito. De fato, o objeto em fusão foi chamado de galáxia do Infinito.
No centro de cada anel do símbolo ∞, há um ponto brilhante – são buracos negros supermassivos em cada uma das galáxias. No entanto, na junção das galáxias, também há um ponto brilhante. Não deveria haver um buraco negro supermassivo neste local, mas parece haver. Cientistas estudaram a galáxia “Infinito” em diferentes faixas de comprimento de onda e chegaram à conclusão de que, aparentemente, estão observando o nascimento de um buraco negro supermassivo a partir de uma nuvem de gás interestelar em colapso. Algo semelhante pode ter acontecido logo após o Big Bang – é o que sugere uma das hipóteses sobre o surgimento de buracos negros supermassivos.
Nos primeiros milhares de anos após o Big Bang, as nuvens de gás molecular eram tão massivas e vastas que poderiam facilmente ter colapsado sob a influência da gravidade, formando buracos negros supermassivos. No entanto, para a era em que observamos a Galáxia do Infinito, tal processo parece improvável. Poderia ter sido desencadeado por circunstâncias especiais — ondas de choque propagando-se no gás interestelar à medida que as galáxias se fundiam.
«Neste caso, duas galáxias de disco colidiram, formando as estruturas em anel das estrelas que vemos. Durante a colisão, o gás nessas galáxias é submetido a impactos e compressão. Essa compressão pode ser suficiente para formar um nó denso, que então colapsa em um buraco negro, explicam os cientistas. “Esta é a evidência mais irrefutável [do mecanismo de nascimento de buracos negros a partir de nuvens de gás] que podemos esperar.”
Observações adicionais da Galáxia do Infinito ajudarão a coletar mais dados sobre os processos que ocorrem nela. Se a descoberta do surgimento de um buraco negro supermassivo “do nada” for confirmada, isso evidenciará um dos possíveis mecanismos para o surgimento de tais objetos no Universo.