“James Webb” detectou a colisão de buracos negros supermassivos mais antiga da história das observações, o que explica muito sobre a evolução do Universo

Num artigo publicado quinta-feira na revista The Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, uma equipa de astrónomos relatou ter descoberto a colisão de buracos negros supermassivos mais antiga já registada. A fusão destes objetos colossais ocorreu 740 milhões de anos após o Big Bang. Isto forneceu evidências de que os buracos negros desempenharam um papel significativo na evolução das galáxias desde o início e explicou o seu rápido crescimento nos tempos antigos.

Quasar ZS7. Fonte da imagem: NASA

Com o advento do telescópio espacial infravermelho incrivelmente sensível. James Webb, os astrónomos começaram a descobrir fenómenos no Universo primitivo que os instrumentos anteriores não conseguiam ver. Este é o período em que o Universo ainda não ultrapassou o limiar do primeiro bilhão de sua existência dos atuais aproximadamente 13,8 bilhões de anos.

Um dos mistérios da infância do Universo foi a descoberta de muitos buracos negros supermassivos antes do primeiro bilhão de seu desenvolvimento. De acordo com as nossas teorias, esses objetos não tiveram tempo naquela época para se desenvolverem até massas detectáveis ​​de várias dezenas de milhões de massas solares a bilhões de massas solares. Estes processos deverão levar milhares de milhões de anos, e não centenas de milhões, como mostram os dados de Webb. A nova observação explica exatamente como os buracos negros poderiam ganhar massa rapidamente nos tempos antigos, e estas são fusões que naquela época não deveriam ter sido tão numerosas a ponto de influenciarem toda a evolução subsequente da galáxia e do próprio Universo. Parece que a ciência terrena estava errada sobre isso.

«Os nossos resultados mostram que as fusões são uma forma importante pela qual os buracos negros podem crescer rapidamente, mesmo no início do espaço”, disse a líder do estudo e cientista da Universidade de Cambridge, Hannah Übler, num comunicado. “Juntamente com outras descobertas de Webb de buracos negros massivos ativos no Universo distante, os nossos resultados também mostram que os buracos negros massivos moldaram a evolução das galáxias desde o início.”

Na verdade, os pesquisadores detectaram sinais de atividade de um antigo quasar – o centro ativo da galáxia ZS7, no centro do qual vive e se alimenta rapidamente um buraco negro supermassivo. A sensibilidade espectral do Webb foi suficiente para ver dois componentes na radiação do objeto. Ambos se revelaram buracos negros supermassivos prestes a se fundir. Isto foi sugerido pela intensa radiação do gás aquecido no disco de acreção dos buracos negros, bem como pela análise da densidade do gás ionizado.

A massa de um dos objetos foi determinada com precisão suficiente – era de 50 milhões de massas solares. A massa do segundo buraco negro é estimada em aproximadamente a mesma, mas os cientistas não podiam dizer com certeza – isso foi evitado por um denso acúmulo de gás no caminho da radiação.

«A massa estelar do sistema que estudamos [a galáxia ZS7] é semelhante à massa da nossa vizinha, a Grande Nuvem de Magalhães, explicam os cientistas. “Podemos tentar imaginar como a evolução das galáxias em fusão poderia ser afetada se cada galáxia tivesse um buraco negro supermassivo tão grande como o nosso na Via Láctea.” Assim, os astrónomos sugerem que os nossos modelos da evolução das galáxias claramente não têm em conta muitos aspectos do seu comportamento no início do seu aparecimento e isto precisa de ser investigado.

A propósito, a partir de junho deste ano, Webb receberá regularmente observações de buracos negros supermassivos, portanto não haverá muitas novas descobertas, mas muitas. No entanto, mais informações sobre colisões de buracos negros serão fornecidas aos cientistas pelos observatórios de ondas gravitacionais, o primeiro dos quais já está em funcionamento. Esses observatórios de próxima geração, especialmente baseados no espaço, serão capazes de registrar colisões de buracos negros em toda parte. A única pena é que estas ferramentas só começarão a funcionar em meados da próxima década.