As primeiras “sementes” de buracos negros supermassivos podem ter sido descobertas

Se estas observações forem verificadas, isso poderá explicar como os buracos negros supermassivos se tornaram tão grandes. 

Esta é a aparência desta galáxia distante. Um objeto bagunçado com um buraco negro enorme Crédito da imagem: NASA, ESA, N. Bartmann

Buracos negros supermassivos podem pesar milhões, senão bilhões de vezes mais que o Sol. Eles ficam no centro das galáxias, onde acumulam massa ao longo de bilhões de anos. Mas como eles começaram? Os astrônomos não têm tanta certeza. Eles poderiam começar como buracos negros relativamente pequenos formados em supernovas e então, de alguma forma, acumular matéria suficiente para se tornarem supermassivos. Ou podem ser o resultado do colapso direto de uma nuvem enorme, formando uma semente muito maior para começar. 

Esta última hipótese acaba de encontrar algumas evidências muito importantes. Astrônomos relatam a descoberta da galáxia UHZ1 em observações do JWST . A luz desta galáxia vem de quando o universo tinha menos de 500 milhões de anos. Observações feitas com o Observatório de Raios-X Chandra da NASA sugerem que esta galáxia tem um buraco negro que é grande demais para a sua galáxia. 

No universo local, existe uma relação direta que liga a massa de um buraco negro supermassivo à massa das estrelas de uma galáxia e ao seu movimento. Mas no passado, este pode não ter sido o caso, e as galáxias podem ter passado por uma fase de Galáxia de Buraco Negro Descomunal (OBG). 

Os buracos negros do colapso de nuvens podem ter se formado a partir de uma nuvem de gás de 10.000 a 100.000 vezes a massa do Sol. 500 milhões de anos após o Big Bang, o OBG resultante do colapso das nuvens teria um buraco negro muito maior em comparação com o OBG que se formou a partir de uma supernova de uma estrela massiva. 

É aqui que entram as observações do UHZ1. Os pesquisadores conseguiram coletar muitos dados sobre esta galáxia e usaram muitas simulações para comparar as observações deste objeto com possíveis cenários para sua origem. O objetivo é comparar o cenário de sementes leves com o cenário de sementes pesadas – e há um vencedor claro. 

As observações combinadas do Chandra e do JWST “desfavorecem fortemente o UHZ1 como originário de uma semente leve”. O modelo que melhor se ajusta às observações é o de uma semente pesada formada pelo colapso de nuvens resultando em um buraco negro com massa 10.000 vezes a do Sol. As observações do JWST também são consistentes com o fato de a galáxia estar passando por uma fusão, algo que se espera que aconteça com todas as galáxias, mas especialmente com as OBGs. 

Obviamente, esta não é a última palavra sobre o assunto. O JWST vai estudar mais galáxias com buracos negros supermassivos em formação no universo primitivo e ajudar a entender melhor de onde vieram esses objetos incríveis.

Fonte: Iflscience.com