Este buraco negro devora matéria a 40 vezes o limite teórico

Os buracos negros supermassivos intrigam os astrônomos por sua capacidade de crescer rapidamente. Uma descoberta recente revela um caso extremo de "alimentação" cósmica no Universo primitivo, abrindo novas avenidas de pesquisa. 

Galáxia anã abrigando um buraco negro em hiperacréscimo no coração do Universo primitivo, observada pelo JWST e Chandra. Crédito: NOIRLab/NSF/AURA/J. da Silva/M. Zamani 

Um pequeno buraco negro localizado em uma galáxia anã vermelha, surgido apenas 1,5 bilhões de anos após o Big Bang, chamou a atenção dos cientistas por seu apetite desproporcional. Este buraco negro, chamado de LID-568, suga matéria a um ritmo 40 vezes superior ao limite teórico, conhecido como limite de Eddington, levantando questões sobre os processos de evolução dos buracos negros no jovem Universo.

Foram dados coletados pelo telescópio espacial James Webb (JWST) e pelo observatório de raios-X Chandra que permitiram essa descoberta. Hyewon Suh, astrônomo do NOIRLab da NSF, e sua equipe, detectaram este buraco negro entre uma população de galáxias extremamente brilhantes em raios-X, mas invisíveis no espectro ótico e infravermelho próximo. Graças às capacidades infravermelhas do JWST, estas galáxias puderam ser estudadas sob uma nova perspectiva.

LID-568 destacou-se por sua intensa emissão de raios-X, uma característica que indica uma atividade extrema no núcleo da galáxia. Devido à sua baixa luminosidade em outros espectros, foi necessário utilizar o espectrógrafo de campo integral do JWST para observar cada pixel do campo visual, uma abordagem inovadora que permitiu uma detecção confiável.

Este método levou os pesquisadores a uma descoberta adicional: poderosos fluxos de gás emanam do centro de LID-568. Essas ejeções rápidas e massivas de gás sugerem que grande parte do crescimento deste buraco negro pode ter ocorrido durante uma fase única de acreção intensa.

A capacidade de LID-568 de acumular matéria além do limite de Eddington representa um caso extremo, mas instrutivo. Este limite, teoricamente, estabelece um ponto em que a pressão da radiação equilibra a gravidade do buraco negro, impedindo assim uma acreção infinita. No entanto, LID-568 ultrapassa esse limite, ilustrando que um mecanismo de "super-acreção" pode existir no Universo.

Os cientistas ponderam que esses poderosos fluxos de gás poderiam funcionar como uma "válvula de escape", liberando a energia excedente gerada por essa acreção extrema e permitindo que o buraco negro se mantenha estável, mesmo com essa taxa incomum de absorção. 

Esses resultados trazem novas informações sobre a formação dos buracos negros supermassivos, que acredita-se terem emergido de "sementes" menores, vindas das primeiras estrelas ou do colapso direto de nuvens de gás. A existência de uma acreção tão rápida desafia alguns modelos e levanta questões sobre a evolução dos primeiros buracos negros do Universo.

Observações adicionais com o JWST estão planejadas para explorar mais detalhadamente os mecanismos de crescimento de buracos negros no Universo primitivo, e possivelmente entender melhor como esses objetos massivos se formaram tão cedo no tempo cósmico.

Fonte: techno-science.net