O Universo Primitivo deveria estar inundado de galáxias ativas, mas o JWST não as está encontrando

Durante décadas, os objetos mais distantes que pudemos ver foram quasares. Sabemos agora que são buracos negros ativos e poderosos. Núcleos galácticos ativos tão distantes que se assemelham a pontos de luz semelhantes a estrelas. 

Diz-nos que os buracos negros supermassivos no Universo primordial podem ser monstros poderosos que impulsionam a evolução das suas galáxias.

Pensávamos que a maioria dos primeiros buracos negros supermassivos passava por uma fase tão ativa, mas um novo estudo sugere que a maioria dos buracos negros supermassivos não o faz. 

Visão artística de um buraco negro ativo no universo primitivo. Crédito: Universidade de Boston/Cosmovision 

A maioria das galáxias contém um buraco negro supermassivo. Eles contêm milhões ou bilhões de massas solares. Eles podem alimentar jatos tremendos de gás ionizado saindo de uma galáxia quase à velocidade da luz, despedaçar estrelas para semear uma galáxia com gás e poeira, e até mesmo retirar a poeira das galáxias para peneirar a formação de estrelas.

Também podem permanecer quietos durante milhares de milhões de anos, escondendo-se no bojo central de uma galáxia, tal como acontece com o buraco negro central da Via Láctea. Mas a enorme massa destes buracos negros sugere que devem ter crescido rapidamente na sua juventude, sugerindo um período de atividade extrema semelhante aos quasares distantes.

Este novo estudo analisa um período da história cósmica conhecido como meio-dia cósmico. É a época em que o Universo tinha cerca de 3 a 6 bilhões de anos e marca a idade em que a produção de estrelas no Universo estava no seu auge. Este é também o momento em que esperaríamos que os buracos negros supermassivos estivessem ativos, uma vez que a agitação de gás e poeira pode desencadear a formação de estrelas. Usando o Telescópio Espacial James Webb, a equipe coletou dados de uma região do céu conhecida como Extended Groth Strip (ESG).

Detalhe da imagem do Hubble da Extended Groth Strip (EGS). O EGS, em homenagem ao físico Edward Groth da Universidade de Princeton, é uma pequena região na constelação da Ursa Maior, com base nos resultados de uma série de observações do Telescópio Espacial Hubble. A Extended Groth Strip tem 1,1 graus de comprimento por 0,15 graus de largura (70,5 x 10,1 minutos de arco, respectivamente). Imagem via ESA Hubble

O ESG é uma região pequena e árida do céu entre as constelações da Ursa Maior e Boötes. Foi observado em detalhes pelo Telescópio Espacial Hubble em 2004 e 2005, que encontrou mais de 50.000 galáxias. Em 2011, o Telescópio Espacial Spitzer observou a região em comprimentos de onda infravermelhos como parte do All-Wavelength Extended Groth Strip International Survey (AEGIS).

O Spitzer viu o brilho de muitos buracos negros ativos, mas não tantos como o previsto. Isto não foi muito inesperado, já que era bem possível que o Spitzer não fosse sensível o suficiente para ver AGNs menores, ou aqueles profundamente envoltos em poeira.

Esta nova pesquisa feita pelo James Webb esperava ver mais, mas não foi o caso. O programa Cosmic Evolution Early Release Science (CEERS) encontrou aproximadamente o mesmo número de buracos negros ativos que antes. E com a maior resolução e sensibilidade do James Webb podemos simplesmente desconsiderar as conclusões.

O que esta equipe descobriu é que os buracos negros ativos são raros durante o meio-dia cósmico, o que significa que a maioria dos buracos negros galácticos cresce a um ritmo mais lento. A equipe também descobriu que nas galáxias menores não havia uma quantidade enorme de poeira. Muitas das galáxias observadas assemelhavam-se à Via Láctea. Galáxias espirais com poeira limitada e um buraco negro bastante central. Isto sugere a possibilidade de que a nossa galáxia nunca teve um período AGN.

Deve-se notar que este resultado inicial se concentra apenas em cerca de 400 galáxias. A equipe planeja concluir um levantamento maior de 5.000 galáxias no próximo ano.

Fonte: universetoday.com