Um buraco negro distante, localizado a cerca de 12,8 bilhões de anos-luz da Terra, está crescendo em um ritmo sem precedentes, segundo um novo estudo baseado em observações do Observatório de Raios-X Chandra da NASA. O objeto, que pesa aproximadamente um bilhão de vezes a massa do Sol, está sendo observado tal como era apenas 920 milhões de anos após o Big Bang. Ele alimenta um quasar extremamente luminoso chamado RACS J0320-35, que emite mais raios X do que qualquer outro buraco negro conhecido no primeiro bilhão de anos do universo.
Normalmente, o crescimento dos buracos negros é regulado pelo chamado limite de Eddington. Quando a matéria é atraída para o buraco negro, ela aquece e gera intensa radiação, que, em tese, cria pressão suficiente para impedir que mais material caia além de um certo ponto. No entanto, as observações mostram que o RACS J0320-35 está crescendo a uma taxa estimada em 2,4 vezes acima do limite de Eddington, algo considerado extremamente raro. Isso sugere que ele pode estar desafiando as teorias atuais sobre a formação e evolução desses objetos cósmicos.
Um dos grandes enigmas da astrofísica é explicar como buracos negros tão massivos puderam se formar tão rapidamente após o Big Bang. Existem duas hipóteses principais:
- Eles podem ter nascido já com massas iniciais muito grandes, na casa de 10 mil sóis, a partir do colapso direto de nuvens gigantes de gás;
- Ou podem ter surgido de estrelas massivas comuns, com massas próximas a 100 sóis, mas crescendo a taxas aceleradas como a observada em RACS J0320-35.
Os dados mais recentes favorecem a segunda possibilidade, mostrando que esse buraco negro pode ter começado menor e crescido de forma “fora da curva”.
Além do crescimento acelerado, o quasar também apresenta jatos de partículas lançados a velocidades próximas à da luz. Esse tipo de comportamento é raro em quasares, o que levanta a possibilidade de que a taxa extrema de crescimento esteja ligada à produção desses jatos. Se confirmada, essa relação ajudaria a explicar outro mistério sobre o papel dos buracos negros na evolução das galáxias.
O quasar RACS J0320-35 foi inicialmente identificado em um levantamento realizado pelo Australian Square Kilometer Array Pathfinder (ASKAP) e confirmado por observações do Telescópio Gemini-Sul, no Chile, que determinou sua distância. Já as observações detalhadas de raios X do Chandra, realizadas em 2023, foram essenciais para confirmar a taxa incomum de crescimento.
Segundo os pesquisadores, essa observação representa uma janela única para compreender a formação da primeira geração de buracos negros. Além disso, o estudo reforça a importância de telescópios como o Chandra, o Gemini-Sul e o ALMA, no Chile, que juntos têm fornecido informações fundamentais para reconstituir os primeiros capítulos da história do universo.
Sobre a Imagem: Este lançamento apresenta um quasar localizado a 12,8 bilhões de anos-luz da Terra, apresentado como uma ilustração artística e uma imagem de raios X do Observatório de Raios X Chandra da NASA. Na ilustração do artista, o quasar RACS J0320-35 está localizado no canto superior esquerdo, preenchendo o lado esquerdo da imagem. Ele se assemelha a um disco espiralado, borrado pelo movimento, com listras laranja, vermelhas e amarelas. No centro do disco, cercado por uma luz amarela brilhante, faiscante e brilhante, há uma forma de ovo preto. Trata-se de um buraco negro, um dos buracos negros de crescimento mais rápido já detectados. O buraco negro também é mostrado em uma pequena imagem de raios X do Chandra inserida no canto superior direito. Nessa representação, o buraco negro aparece como um ponto branco com um anel externo roxo neon.
A ilustração do artista também destaca um jato de partículas emanando do buraco negro no centro do quasar. O feixe prateado estriado começa no núcleo do quasar distante, próximo ao nosso canto superior esquerdo, e desce em direção ao nosso canto inferior direito. O feixe borrado de partículas energéticas parece se alargar à medida que se aproxima e sai da imagem.
Crédito: NASA/CXC/SAO/M. WeissRaio X: NASA/CXC/INAF-Brera/L. Ighina et al.; Ilustração: NASA/CXC/SAO/M. Weiss; Processamento de imagem: NASA/CXC/SAO/N. Wolk.
Link do estudo: https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/aded0a
Fonte: https://www.nasa.gov/missions/chandra/nasas-chandra-finds-black-hole-with-tremendous-growth/
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