Telescópio Espacial James Webb descobre buraco negro mais antigo do universo – um monstro cósmico 10 milhões de vezes mais pesado que o Sol

O Telescópio Espacial James Webb detectou o primeiro buraco negro conhecido no universo, e os astrônomos acreditam que os mais antigos poderiam ter invadido o jovem cosmos.

O Telescópio Espacial James Webb (James Webb), cujas câmeras poderosas permitem que ele volte no tempo para os primeiros estágios do universo, descobriu o buraco negro supermassivo, que tem uma massa de 10 milhões de vezes a do sol, no centro de uma galáxia bebê 570 milhões de anos após o início do universo.

O Telescópio Espacial James Webb detectou o que pode ser o buraco negro mais antigo conhecido no universo, desconstruindo vislumbres fracos de luz perto do início dos tempos. 

O monstro cósmico pode ser apenas um dos incontáveis buracos negros que atingiram tamanhos cada vez maiores durante o amanhecer cósmico – o período que começou cerca de 100 milhões de anos após o Big Bang, quando o jovem universo brilhou por um bilhão de anos. Os astrônomos não sabem ao certo por que havia tantos desses buracos negros ou como eles ficaram tão grandes. Os pesquisadores que encontraram o último buraco negro publicaram suas descobertas em 15 de março no servidor de pré-impressão arXiv , mas a pesquisa ainda não foi revisada por pares. 

“Este é o primeiro que estamos encontrando neste desvio para o vermelho [ponto no tempo após o Big Bang], mas deve haver muitos deles”, a principal autora do estudo, Rebecca Larson , astrofísica da Universidade do Texas em Austin, disse ao Live Science. “Esperamos que este buraco negro não tenha se formado [recentemente], então deve haver mais que sejam mais jovens e existam anteriormente no universo. Estamos apenas começando a ser capazes de estudar este tempo na história cósmica dessa maneira. com o James Webb, e estou animado para encontrarmos mais deles.”

 Os buracos negros nascem do colapso de estrelas gigantes e crescem empanturrando-se incessantemente de gás, poeira, estrelas e outros buracos negros. Para algumas das gulosas rupturas do espaço-tempo, o atrito faz com que o material espiralando em suas entranhas aqueça, e eles emitem luz que pode ser detectada por telescópios – transformando-os nos chamados núcleos galácticos ativos (AGN). Os AGN mais extremos são os quasares, buracos negros supermassivos que são bilhões de vezes mais pesados que o sol e trocam seus casulos gasosos com rajadas de luz trilhões de vezes mais luminosas que as estrelas mais brilhantes. 

Como a luz viaja a uma velocidade fixa através do vácuo do espaço, quanto mais fundo os cientistas olham para o universo, mais luz remota eles interceptam e mais para trás no tempo eles veem. Para localizar o buraco negro, os astrônomos escanearam o céu com duas câmeras infravermelhas – o Mid-Infrared Instrument (MIRI) e o Near Infrared Camera do James Webb – e usaram os espectrógrafos embutidos nas câmeras para dividir a luz em suas frequências componentes. 

Ao desconstruir esses vislumbres fracos enviados desde os primeiros anos do universo, eles encontraram um pico inesperado entre as frequências contidas na luz – um sinal-chave de que o material quente ao redor de um buraco negro estava irradiando traços fracos de radiação em todo o universo. 

Como os buracos negros se formaram tão repentinamente em nossos jovens comos permanece um mistério. Os astrônomos ainda estão em busca de buracos negros “primordiais” ainda mais jovens, que surgiram logo depois – ou, de acordo com algumas teorias, até antes – do Big Bang. Mas até agora, eles permanecem indescritíveis. 

Existem duas teorias principais sobre como tantos buracos negros cresceram tão rapidamente após o Big Bang: que eles são restos de estrelas gigantes que se formaram muito mais rápido do que as que conhecemos hoje, ou que nuvens ondulantes de gás incrivelmente denso colapsaram repentinamente para se formar. as singularidades que tudo consomem no espaço-tempo. 

“O método de colapso direto teria que começar com uma quantidade maior de matéria na galáxia colapsando diretamente em um buraco negro”, disse Larson. “É menos provável, mas levaria menos tempo, e não houve muito tempo no ponto em que o observamos.” 

Mais provavelmente, é uma chamada Estrela de População III – uma categoria de estrelas hipotéticas que foram as primeiras a existir no universo e eram feitas apenas de hidrogênio e hélio – que explodiu e deixou para trás um buraco negro cerca de 200 milhões de anos depois. o Big Bang e “então acumulou muito material rapidamente e ocasionalmente a uma taxa mais rápida do que estável”, para aumentar até o tamanho que os pesquisadores observaram, explicou Larson. 

Os pesquisadores agora começarão a trabalhar ao lado da equipe que construiu o MIRI para escanear uma assinatura ainda mais forte da luz da galáxia distante. Essas emissões podem conter mais pistas sobre como o misterioso buraco negro se formou no centro da galáxia.

Fonte: livescience.com