Os astrônomos agora têm evidências mais fortes de que o misterioso “pequenos pontos vermelhos“encontrado no universo primitivo poderia vir de buracos negros envolto em espessas nuvens de gás disfarçando sua luz.
Pequenos pontos vermelhos têm intrigado os astrônomos desde sua descoberta em 2022. Inicialmente, alguns pesquisadores pensaram que eles “quebraram a cosmologia”, sem saber como galáxias incomumente maduras poderiam ter se formado tão rapidamente após o Large Bangforçando os cientistas a repensar sua compreensão do início dos tempos.
NASAde Telescópio Espacial James Webb examinou profundamente um desses objetos estranhos, uma fonte distante chamada GLIMPSE-17775. Parece tão pequeno, tão compacto e tão vermelho que desafia a classificação padrão. Ao estudar o espaço luz do objeto, uma equipe de pesquisadores descobriu mais de 40 características químicas distintas. Juntos, eles deram aos cientistas um modelo de como deve ser o ambiente dentro do objeto.
O veredicto: GLIMPSE-17775 se comporta como um buraco negro supermassivo voraz, devorando uma refeição enquanto está envolto em camadas de gás. O estudo da equipe foi publicado em O Jornal Astrofísico.
“Tudo se encaixa, nada está quebrado, e acho que isso torna o quebra-cabeça que é o nosso universo ainda melhor”, disse Vasily Kokorev, principal autor do artigo, em uma declaração. “Olhando para o futuro, estou ansioso para mergulhar mais fundo e aprender sobre o que alimenta os motores centrais dos pequenos pontos vermelhos.”
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Estudos anteriores sugeriram que talvez estes pequenos pontos vermelhos fossem galáxias comuns, apenas fortemente alteradas na aparência pela poeira circundante. Outros propuseram algo mais radical: buracos negros supermassivos alimentando-se dentro de densas bolas de gás. O conceito ficou conhecido como “estrela do buraco negro.”
Velocidade da luz mashável
Os cientistas basearam a ideia em pistas amplas, como o tamanho compacto dos objetos e os padrões incomuns de hidrogênio. Mas estes, por si só, não podiam dizer-lhes quais os processos físicos que estavam a ocorrer para moldar a sua luz.
O Telescópio Espacial James Webb observa GLIMPSE-17775, ao sul do aglomerado de galáxias Abell S1063, a luz branca brilhante no centro desta imagem.
Crédito: NASA/ESA/CSA/V. Kokorev/A. Pagan
A equipa de Kokorev criou um espectro de GLIMPSE-17775, que existiu cerca de 1,8 mil milhões de anos após o Large Bang, dividindo a sua luz nas cores que a compõem. A técnica pode revelar a presença e ausência de diferentes elementos e condições. Estas novas observações permitiram-lhes testar a ideia de uma estrela de buraco negro de vários ângulos diferentes.
Uma das pistas mais claras veio da forma como a luz do pequeno ponto vermelho se comporta. Em vez de viajar diretamente para o espaço, parece ter ricocheteado. Isso só acontece num denso casulo de gás – muito mais denso do que o que os astrónomos veriam numa galáxia comum.
No centro dessa camada de gás provavelmente está um buraco negro que se alimenta ativamente, também conhecido como um quasarde acordo com o jornal. À medida que a matéria cai em sua direção, ela libera energia. Mas em vez de fazer uma fuga limpa, grande parte dessa energia é absorvida e reciclada pelo gás circundante.
Esse processo explicaria naturalmente por que o objeto parece muito vermelho e muito compacto. O gás muda a luz antes mesmo de chegar até nós.
Alguns investigadores pensam que os “pequenos pontos vermelhos” no Universo primitivo podem ser buracos negros supermassivos, alimentando-se dentro de densas bolas de gás.
Crédito: T. Müller / A. de Graaff / Ilustração do Instituto Max Planck de Astronomia
“Quando vimos o espectro pela primeira vez, foi como ter todas as peças de um puzzle espalhadas pelo chão”, disse Kokorev, astrofísico da Universidade do Texas, em Austin. “Talvez algumas peças inicialmente não parecessem nada, mas depois algumas delas se juntaram e percebemos que havia algo ali.”
O estudo também discute as massas desses objetos. Como as estimativas anteriores se baseavam na medição da rapidez com que o gás se transfer em torno do buraco negro, esses números podem não ser fiáveis, de acordo com o jornal. Num ambiente de gás denso como este, a luz pode ficar extremamente distorcida antes de chegar aos telescópios.
Se for esse o caso, então alguns buracos negros do universo primitivo podem ser menores do que parecem – apenas crescendo muito rapidamente e envoltos em gás. Isso poderia resolver um dos maiores problemas com os pequenos pontos vermelhos: como algo tão antigo na história cósmica poderia crescer e se tornar aparentemente tão grande.
