“Embriões” de buracos negros podem ter sido vistos pela 1ª vez; entenda

Pela primeira vez, astrônomos podem ter descoberto “embriões” de buracos negros do início do universo. Os achados foram submetidos ao periódico Astrophysical Journal Letters e publicados em 8 de agosto no site de pré-impressão arXiv, ainda sem revisão por pares.

Os “embriões” de buracos negros, ou “sementes”, têm massas de aproximadamente 40 milhões de vezes a do nosso Sol. Eles podem ajudar a explicar como alguns buracos negros supermassivos com milhões ou bilhões de vezes a massa solar podem ter crescido rápido o suficiente para existir menos de 1 bilhão de anos após o Big Bang.

Os pesquisadores descobriram os “embriões” ao detectarem uma galáxia do tipo OBG (Outsize Black Hole Galaxy), que a literatura científica diz hospedar tais “sementes”. A detecção ocorreu a partir de dados do Telescópio Espacial James Webb e do Observatório de Raios-X Chandra, da Nasa.

Na ocasião da descoberta, a equipe investigava um quasar, “coração ativo” vivendo em uma galáxia chamada UHZ1. Então os cientistas compararam os resultados obtidos com simulações do rápido crescimento de “sementes” pesadas de buracos negros. Com isso, detectaram um embrião de buraco negro de 10 mil massas solares crescendo ao longo de várias centenas de milhões de anos.

“Com base na excelente concordância entre as propriedades observadas de vários comprimentos de onda da UHZ1 com as previsões teóricas de modelo, sugerimos que a UHZ1 seja a primeira candidata a OBG detectada”, escrevem os autores.

O mistério da criança alta

Os pesquisadores querem entender ainda como podem existir buracos negros supermassivos que tiveram bilhões de anos para crescer, enquanto outros tiveram apenas 500 milhões de anos a 1 bilhão de anos após o Big Bang.

“É como ver uma família andando na rua, e eles têm dois adolescentes de um metro e oitenta, mas também têm com eles uma criança de um metro e oitenta de altura. Isso é um pouco problemático; como a criança ficou tão alta?”, compara John Reagan, pesquisador da Universidade de Maynooth, na Irlanda, que não esteve envolvido nesta pesquisa, ao portal Space.com.

Uma teoria para explicar isso é que alguns buracos negros tiveram uma vantagem inicial, crescendo a partir das “sementes”. Mas há duas vertentes dessa hipótese: a primeira diz que esses embriões podem ter tido massa de 10 a 100 vezes a do Sol; já a segunda sugere massas em torno de 100 mil vezes a massa solar.

A identificação de UHZ1 como uma OBG apoia a existência de “sementes” pesadas de buracos negros, reforçando a segunda vertente da teoria. Mas há muito mais investigações necessárias antes que uma população de buracos negros de embriões massivos possa ser confirmada.

“À medida que o James Webb detecta mais buracos negros nos próximos ciclos, planejamos analisar essas fontes, investigar possíveis contrapartes de raios-X com o Chandra e desenvolver uma compreensão mais profunda dos OBGs e da física de semeadura pesada”, concluiu a equipe.