Desde que o Telescópio Espacial James Webb começou a observar o Universo primordial, pequenos objetos avermelhados e extremamente compactos passaram a desafiar os astrônomos. Conhecidos como “pequenos pontos vermelhos”, eles aparecem em grande quantidade nas imagens do Webb, mas a natureza da fonte de energia escondida em seu interior ainda é motivo de intenso debate.
Agora, pesquisadores podem ter encontrado uma das melhores pistas até o momento.
Uma equipe internacional liderada por cientistas do Instituto de Ciência e Tecnologia da Áustria e da Universidade do Havaí identificou um objeto extremamente distante que parece representar uma nova classe: uma chamada “estrela de buraco negro”.
Apesar do nome, não se trata simplesmente de uma estrela contendo um buraco negro. O objeto, denominado MoM-BH*-1, é interpretado pelos pesquisadores como um buraco negro em rápido crescimento envolvido por uma camada extremamente densa de gás. Essa configuração produz características que lembram tanto um núcleo galáctico ativo quanto uma população estelar.
Os resultados foram publicados na revista Nature.
A luz de MoM-BH*-1 começou sua viagem até nós há cerca de 13 bilhões de anos, quando haviam se passado somente 660 milhões de anos desde o Big Bang.
Isso coloca o objeto em uma época crucial para um dos maiores problemas da cosmologia moderna: explicar como alguns buracos negros conseguiram atingir milhões ou bilhões de massas solares tão rapidamente.
Buracos negros supermassivos são encontrados atualmente no centro de grandes galáxias. Quando acumulam grandes quantidades de matéria, podem alimentar quasares extremamente luminosos.
O problema é que alguns quasares já existiam quando o Universo ainda era muito jovem.
Para que esses objetos alcançassem massas tão elevadas em tão pouco tempo, seus precursores precisariam ter começado relativamente grandes, crescido em velocidades excepcionais ou passado por uma combinação desses processos.
MoM-BH*-1 pode representar justamente uma dessas primeiras etapas.
O objeto foi identificado pelo levantamento Mirage or Miracle, desenvolvido para procurar fontes incomuns no Universo distante.
Ao analisar seu espectro, os pesquisadores encontraram evidências de uma camada de gás alimentando um buraco negro em formação.
MoM-BH*-1 também apresenta uma característica espectral conhecida como quebra de Balmer, normalmente associada à luz estelar. Nesse objeto, porém, a assinatura é excepcionalmente intensa, mais forte do que a observada em galáxias com formação estelar, populações estelares sem poeira e nos próprios pequenos pontos vermelhos estudados até agora.
Essa combinação incomum de características é uma das razões pelas quais os pesquisadores passaram a interpretar o objeto como uma “estrela de buraco negro”.
Os pequenos pontos vermelhos tornaram-se um dos grandes enigmas surgidos com o Webb.
Centenas dessas fontes compactas foram encontradas no Universo jovem. Parte do problema para compreendê-las está na dificuldade de separar a luz produzida pela fonte central daquela proveniente das estrelas da galáxia hospedeira.
MoM-BH*-1 oferece uma situação diferente.
Segundo a análise, praticamente toda a luz observada parece vir do próprio objeto central, enquanto a contribuição de uma possível galáxia hospedeira é pequena.
Isso permite observar de maneira muito mais direta aquilo que poderia estar acontecendo no núcleo de alguns dos pequenos pontos vermelhos.
Os pesquisadores propõem que o buraco negro esteja envolvido por gás extremamente denso, turbulento e praticamente livre de poeira.
Essa interpretação também modifica uma das explicações inicialmente consideradas para a aparência avermelhada desses objetos.
Em vez de a luz ser simplesmente avermelhada pela poeira, o próprio envelope gasoso ao redor do buraco negro poderia alterar o espectro observado.
Modelos teóricos já previam que buracos negros primordiais envolvidos por grandes quantidades de gás poderiam passar por períodos de crescimento extremamente rápido.
Um dos mecanismos considerados é a chamada acreção super-Eddington, situação em que a alimentação do buraco negro ultrapassa temporariamente o limite normalmente associado ao equilíbrio entre a matéria que cai e a pressão da radiação produzida pelo material aquecido.
Se objetos como MoM-BH*-1 realmente passaram por fases prolongadas de crescimento acelerado, isso poderia ajudar a explicar como alguns buracos negros alcançaram massas gigantescas antes mesmo de o Universo completar seu primeiro bilhão de anos.
Há outro detalhe importante no ambiente de MoM-BH*-1.
O objeto está próximo de uma galáxia mais brilhante, e os modelos indicam que os dois deverão se fundir aproximadamente 100 milhões de anos depois da época em que estão sendo observados.
Quando os pesquisadores combinaram o espectro de MoM-BH*-1 com o dessa galáxia vizinha, o resultado ficou muito semelhante ao espectro observado nos pequenos pontos vermelhos.
Isso levou a equipe a propor um cenário no qual objetos semelhantes a MoM-BH*-1 poderiam funcionar como os motores centrais de quasares ainda em formação, enquanto suas galáxias hospedeiras continuam crescendo ao redor deles.
Nesse cenário, alguns dos pequenos pontos vermelhos vistos pelo Webb poderiam ser sistemas compostos por uma jovem galáxia e um buraco negro em rápido crescimento envolvido por gás denso.
MoM-BH*-1 não é o único objeto com características desse tipo.
Em março de 2025, sua descoberta foi apresentada em pré-publicação juntamente com outro candidato apelidado de “The Cliff”, observado em uma época posterior da história cósmica.
Pesquisadores também identificaram outro exemplo próximo ao período conhecido como “meio-dia cósmico”, quando a formação de estrelas e o crescimento das galáxias atingiram níveis particularmente elevados.
A identificação de vários objetos semelhantes fortalece a hipótese de que não se trata apenas de uma fonte excepcional, mas de uma possível classe de objetos associada a determinadas fases da evolução dos buracos negros.
A existência de buracos negros supermassivos no Universo muito jovem representa um problema porque o tempo disponível para seu crescimento é relativamente curto.
Encontrar objetos que possam representar etapas intermediárias desse processo permite testar diretamente diferentes cenários de formação.
Se a interpretação de MoM-BH*-1 estiver correta, os pequenos pontos vermelhos encontrados pelo Webb podem estar mostrando justamente uma população de buracos negros jovens em uma fase intensa de crescimento, antes de se transformarem nos quasares gigantes observados posteriormente.
Isso não significa que o mistério esteja definitivamente resolvido. Os próprios pesquisadores destacam a necessidade de revisar modelos de evolução de buracos negros supermassivos e confrontá-los com novas observações.
Mas agora existe um tipo específico de objeto que pode ser procurado sistematicamente.
Os espectros dessas “estrelas de buraco negro” poderão servir como referência para identificar novos candidatos nos dados do Webb e de outros observatórios, permitindo reconstruir como os primeiros buracos negros cresceram junto com suas galáxias.
E isso pode ajudar a responder uma questão que acompanha a astronomia há décadas: como o Universo conseguiu produzir buracos negros com bilhões de massas solares tão cedo em sua história?
Sobre a Imagem: A estrela com buraco negro MoM-BH*-1 vista pelos olhos do JWST, destacando-se como um “Pequeno Ponto Vermelho”. Esses Pequenos Pontos Vermelhos são extremamente comuns, com um encontrado em média em cada imagem desse tipo. Cada pequeno ponto vermelho pode ser alimentado por uma estrela com buraco negro. A imagem exibida é uma composição de cores RGB onde comprimentos de onda infravermelhos invisíveis a olho nu são mapeados para Vermelho (4,4 micrômetros, NIRCam/F444W), Verde (2,7 micrômetros, NIRCam/F277W) e Azul (1,5 micrômetros, NIRCam/F150W).Crédito: NASA, ESA, CSA, STScI, Arquivo DAWN JWST, Levantamento PRIMER (Investigador Principal: James Dunlop); Visualização: Rohan Naidu (Universidade do Havaí)
Links dos estudos: https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/ae7bfd
https://www.nature.com/articles/s41586-026-10846-4