Uma equipe internacional de astrônomos, liderada pelo Centro de Fronteira Cósmica da Universidade do Texas em Austin, identificou o buraco negro mais distante já confirmado. Ele está localizado na galáxia CAPERS-LRD-z9 e remonta a apenas 500 milhões de anos após o Big Bang, ou seja, estamos observando-o a 13,3 bilhões de anos no passado, quando o universo tinha apenas 3% de sua idade atual. A descoberta oferece uma oportunidade inédita para estudar a estrutura e a evolução do cosmos durante um dos períodos mais enigmáticos de sua história.
Segundo Anthony Taylor, pesquisador de pós-doutorado no Cosmic Frontier Center e líder da equipe, “ao procurar buracos negros, esse é o ponto mais distante que se pode alcançar na prática. Estamos realmente expandindo os limites do que a tecnologia atual pode detectar”. O estudo, publicado no The Astrophysical Journal, se baseia em observações do programa CAPERS (CANDELS-Area Prism Epoch of Reionization Survey) com o Telescópio Espacial James Webb (JWST), capaz de registrar a luz de galáxias extremamente distantes.
A confirmação do buraco negro veio por meio da espectroscopia, técnica que divide a luz em diferentes comprimentos de onda. Nela, os cientistas buscaram assinaturas típicas de gás em movimento rápido ao redor de um buraco negro, luz “esticada” para o vermelho quando se afasta e “comprimida” para o azul quando se aproxima. “Não há muitas outras coisas que criem essa assinatura, e esta galáxia a possui”, explicou Taylor.
Inicialmente vista como um pequeno ponto avermelhado nas imagens do JWST, CAPERS-LRD-z9 pertence a uma classe peculiar de galáxias chamada “Pequenos Pontos Vermelhos” (Little Red Dots), objetos compactos, brilhantes e raros, existentes apenas nos primeiros 1,5 bilhão de anos do universo. O brilho intenso dessas galáxias pode estar relacionado não a enormes populações de estrelas, mas à presença de buracos negros supermassivos que aquecem e iluminam o material que os cerca.
O buraco negro em CAPERS-LRD-z9 é particularmente colossal, com até 300 milhões de vezes a massa do Sol, metade da massa de todas as estrelas de sua galáxia. Encontrar um objeto tão massivo tão cedo na história cósmica desafia os modelos atuais de formação, sugerindo que os primeiros buracos negros podem ter crescido muito mais rápido, ou se formado já muito grandes, do que se pensava.
Para os pesquisadores, esta descoberta não só ajuda a explicar a natureza dos “Pequenos Pontos Vermelhos”, como também pode esclarecer por que eles exibem uma coloração tão marcante, possivelmente causada por nuvens espessas de gás que distorcem sua luz. A equipe pretende realizar novas observações de alta resolução com o JWST para entender melhor como buracos negros desse porte se formaram e qual foi seu papel na evolução das primeiras galáxias.
“Este é um objeto de teste excepcional”, concluiu Taylor. “Não tínhamos como estudar a evolução inicial dos buracos negros até agora, e estamos animados para descobrir o que ele pode nos revela.”
Sobre a Imagem: Representação artística de CAPERS-LRD-z9, lar do buraco negro mais antigo confirmado. Acredita-se que o buraco negro supermassivo em seu centro esteja cercado por uma espessa nuvem de gás, dando à galáxia uma cor vermelha característica. Crédito: Erik Zumalt / Universidade do Texas em Austin
Link do Estudo: https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/ade789
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