Um artigo publicado no servidor de pré-impressão arXiv, ainda a ser revisado por pares, relata uma descoberta incrível feita graças ao Telescópio Espacial James Webb (JWST): o buraco negro mais antigo do universo.

Webb, cujas poderosas câmeras permitem que ele “volte no tempo” para espiar os estágios iniciais do universo, descobriu esse buraco negro supermassivo, que tem uma massa de 10 milhões de vezes a do Sol, no centro de uma galáxia bebê formada 570 milhões de anos após o surgimento do universo.

Representação artística de um buraco negro supermassivo. Imagem: MUHAMMED BENCEH – Shutterstock

O monstro cósmico é apenas um dos inúmeros buracos negros que se “empanturraram” de material estelar chegando a tamanhos cada vez maiores durante o “amanhecer espacial”, período que começou cerca de 100 milhões de anos após o Big Bang, quando o jovem universo brilhou por um bilhão de anos. 

Primeiro de muitos

Não se sabe ao certo por que havia tantas dessas bestas cósmicas nesse período ou como elas ficaram tão grandes, mas uma coisa é certa: com o novo telescópio espacial da NASA e seus futuros sucessores ainda mais potentes, muitos outros buracos negros da mesma época poderão ser observados depois deste.

“Este é o primeiro que estamos encontrando neste desvio vermelho [ponto no tempo após o Big Bang, mas deve haver muitos deles”, disse a principal autora do estudo, Rebecca Larson, astrofísica da Universidade do Texas em Austin, ao site Live Science. “Deve haver mais que são mais jovens e que existiram mais cedo ainda no universo”. 

Estamos apenas começando a ser capazes de estudar este tempo na história cósmica desta forma com o JWST, e estou animada para que encontremos mais deles

Rebecca Larson, astrofísica e autora principal do estudo

Esses gigantes nascem do colapso de estrelas gigantes e crescem descarregando-se incessantemente de gás, poeira, estrelas e outros buracos negros. 

Para algumas das rupturas gulosas do espaço-tempo, o atrito faz com que o material em espiral nas bocas dos buracos negros aqueça, e eles emitam uma 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 derramam seus casulos gasosos com explosões de luz trilhões de vezes mais luminosas do 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. 

Como foi detectado o buraco negro mais antigo do universo

Para detectar o buraco negro mais antigo do universo, os astrônomos examinaram o céu com dois instrumentos do Webb – o Instrumento de Infravermelho Médio (MIRI) e a Câmera de Infravermelho Próximo (NIR) – e usaram os espectrógrafos internos das câmeras para quebrar a luz em suas frequências componentes.

Ao desconstruir esses fracos brilhos enviados dos primeiros anos do universo, eles encontraram um pico inesperado entre as frequências contidas na luz – um sinal chave de que o material quente em torno de um buraco negro estava irradiando leves vestígios de luz em todo o universo.

Agora, os pesquisadores vão começar a trabalhar ao lado da equipe que construiu o MIRI para procurar uma assinatura ainda mais forte da luz da galáxia distante que abriga o achado. Essas emissões podem conter mais pistas sobre como o misterioso monstro cósmico se formou no centro dessa galáxia.