Surpreendeu cientistas! Pontos vermelhos em foto do JWST são buracos negros pequenos

O telescópio espacial James Webb foi construído e lançado com o objetivo de entender como as primeiras estruturas do Universo se formaram. É esperado que essas estruturas tenham se formado ao fim de uma era chamada de Era das Trevas. Essa era aconteceu entre 350 mil anos até 1 bilhão de anos após o Big Bang.

Uma das grandes perguntas que o telescópio tem como missão responder é sobre a formação de buracos negros supermassivos. Até hoje, essa pergunta permanece sem resposta e não sabemos como buracos negros supermassivos chegaram em tamanhos maiores que Sistema Solar. Ao registrar uma época onde esses objetos eram jovens, é possível compreender sobre a formação e evolução deles.

Usando novos registros do JWST, um grupo de astrônomos do Institute of Science and Technology Austria encontrou pequenos pontos vermelhos. Ao analisar detalhadamente, o grupo percebeu que os pontos vermelhos se tratam de versões pequenas de buracos negros supermassivos. O resultado foi publicado na revista The Astrophysical Journal.

Buracos negros supermassivos

Em cada galáxia, há um buraco negro supermassivo habitando o centro dela. Há evidências que esses buracos negros impactam a evolução da galáxia. Esses objetos são buracos negros que possuem de milhões até bilhões de vezes a massa do Sol e chegam à tamanhos maiores que o Sistema Solar.

A própria Via Láctea possui um buraco negro supermassivo no seu centro. O objeto é chamado de Sgr A* (Sagittarius A*) por estar na direção da constelação de Sagitário. Ele possui 4 milhões de massas solares e um diâmetro menor do que a órbita de Mercúrio. Atualmente, Sgr A* é considerado um buraco negro inativo pois se alimenta pouco.

A colaboração Event Horizon Telescope registrou as primeiras fotos de buracos negros da história. Os dois alvos foram Sgr A* e o buraco negro da galáxia M87 que ficou com a alcunha de M87*. Esses dois alvos se tratam de buracos negros supermassivos e o tamanho junto com a distância foram essenciais para obter os registros.

Mistério dos buracos negros supermassivos

Esses objetos são extremamente massivos e com tamanhos que chegam a centenas de vezes o tamanho do Sistema Solar. Apesar disso, ainda não se sabe exatamente como esses objetos se formaram e como eles conseguiram chegar no centro das galáxias. Essa questão permanece como um dos grandes mistérios na Astronomia que o JWST tenta responder.

Duas hipóteses são populares na área: a primeira diz que buracos negros supermassivos surgiram primeiro e atraíram estrelas começando uma pequena galáxia. Já a segunda é que a galáxia se formou primeiro e empurrou o buraco negro até seu centro. Até hoje, não se sabe exatamente como aconteceu e astrônomos do mundo inteiro tentam responder esse mistério de décadas.

Pontos vermelhos pelo Hubble

A primeira vez que esses pontos vermelhos foram encontrados foi em registo do telescópio Hubble. Usando esses dados, concluíram que se tratava de galáxias avermelhadas que são tipos comuns de galáxias encontradas no Universo. Com novos dados do JWST, a equipe liderada pelo astrofísico Jorryt Matthee perceberam que se tratavam de buracos negros.

Essa descoberta surpreendeu a comunidade científica pois ao analisar as imagens, Matthee e seu grupo concluíram que eram versões pequenas de buracos negros supermassivos. Dessa forma, essas observações são peças de um quebra-cabeça que tenta responder como esses objetos surgiram.

Buracos negros que são vermelhos?

Quando um buraco negro se alimenta, o gás que está em torno dele brilha em diferentes comprimentos de onda. Geralmente, comprimentos de onda energéticos como raios gama e raios-X são encontrados. No entanto, por causa da distância e de um efeito chamado redshift cosmológico, nós observamos esses comprimentos de onda indo pro vermelho.

Quanto mais avermelhado, mais distante de nós e mais no passado esses objetos são encontrados. Os pontos vermelhos se tratam do brilho de um disco de gás do qual o buraco negro supermassivo está se alimentando. Matthee acredita que esses objetos encontrados pelo time dele se tratam de quasares - buracos negros que se alimentam muito rápido.

Uma peça a menos

Com essa descoberta, os astrofísicos e astrônomos conseguem estudar como buracos negros supermassivos conseguem crescer tão rápido. A ideia é estudar os primeiros momentos desses buracos negros bebês e como eles acretam material. Dessa forma, é possível compreender como eles evoluem de objetos menores para os grandes que vemos hoje.

O resultado mostra como o JWST já está sendo útil mesmo com pouco menos de 2 anos de atividade. Essa descoberta se junta a várias descobertas que o JWST encontrou no ano passado para responder essas perguntas que permanecem em aberto.