O Telescópio Espacial James Webb (JWST, orginalmente) continua a revolucionar a nossa perceção do cosmos. A sua mais recente descoberta aponta para o buraco negro supermassivo mais antigo alguma vez detetado, o que forneceu pistas importantíssimas sobre as origens do nosso universo.

Descoberta do buraco negro desafia os modelos cosmológicos

Este novo achado veio para quebrar paradigmas. O buraco negro em questão reside na galáxia GHZ2, e o seu dado mais impressionante não é a sua distância avassaladora, mas sim a data da sua formação. As estimativas atuais colocam-no apenas 350 milhões de anos após o Big Bang, um facto que contraria os modelos clássicos com que os especialistas trabalhavam.

Teoricamente, não teria havido tempo suficiente para que um “monstro” gravitacional desta magnitude se desenvolvesse tão rapidamente.

A protagonista desta narrativa é a galáxia GHZ2/GLASS-z12, cuja descoberta foi possível através de uma colaboração entre as observações do JWST e os dados do rádio-observatório ALMA, no Chile. Foi este último que confirmou a sua localização exata, utilizando um conjunto de parâmetros que a classificam como a estrutura mais distante e antiga já confirmada pela ciência.

Contudo, o que verdadeiramente acionou os alarmes não foi apenas a distância, mas a sua composição. Os instrumentos detetaram linhas de emissão de carbono ionizado com uma intensidade extraordinariamente elevada. Para se compreender a relevância deste dado, é preciso saber que a ionização de carbono a estes níveis requer uma enorme quantidade de energia.

Embora as estrelas jovens e massivas sejam capazes de o fazer, a sua energia não seria suficiente para justificar a intensidade observada na GHZ2. Isto levou os cientistas a apontar para a presença de um Núcleo Galáctico Ativo (AGN), ou seja, um buraco negro supermassivo que está a consumir matéria a um ritmo frenético.

Universo primitivo estava longe de ser um lugar monótono ou lento

O estudo sugere que este buraco negro possui uma massa desproporcional em comparação com a sua galáxia anfitriã. Enquanto no universo local (o nosso) a proporção entre a massa do buraco negro e a massa estelar da galáxia ronda os 0,1%, na GHZ2 esta relação pode disparar até aos 5%. Este valor desafia diretamente as teorias de formação, que se dividem atualmente em duas hipóteses principais:

  • Sementes leves: os buracos negros nascem da morte das primeiras estrelas e crescem gradualmente através da acreção de matéria. O problema desta teoria é que 350 milhões de anos é um período demasiado curto para atingir as dimensões observadas.
  • Sementes pesadas: nuvens massivas de gás primordial colapsaram diretamente para formar buracos negros, sem passarem pela fase de estrela.

A descoberta na GHZ2 parece favorecer a segunda hipótese ou, alternativamente, a ocorrência de episódios de alimentação “super-Eddington”, um processo em que o buraco negro consome matéria a um ritmo muito superior ao que a pressão de radiação teoricamente permitiria.

Caso esta descoberta seja confirmada por investigações futuras, estaremos perante o recorde absoluto de um buraco negro supermassivo ativo. Até à data, este marco pertencia à galáxia UHZ1, situado a cerca de 470 milhões de anos após o Big Bang. GHZ2 recua essa fronteira em mais de 100 milhões de anos, aproximando-nos ainda mais do momento em que tudo começou.

 

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