Matéria traduzida e adaptada do inglês, publicada pela matriz americana do Epoch Times.
WASHINGTON — No coração da nossa Via Láctea, esconde-se um buraco negro supermassivo com cerca de quatro milhões de vezes a massa do Sol, chamado Sagitário A*. Na verdade, esses objetos, que aumentam de massa ao longo do tempo ao comer material que se aproxima demais, residem no centro da maioria das galáxias.
Mas desde que o Telescópio Espacial James Webb da NASA entrou em operação em 2022, os astrônomos ficaram surpresos ao encontrar buracos negros supermassivos habitando o universo primitivo — mais cedo do que eles pensavam ser possível, considerando o tempo necessário para reunir uma massa tão grande. Novas observações de um desses buracos negros primordiais estão oferecendo insights sobre como isso pode ter ocorrido — por meio de episódios de crescimento supercarregado.
Buracos negros são objetos extremamente densos com gravidade tão forte que nem mesmo a luz consegue escapar. Com sua imensa atração gravitacional, eles crescem em massa sugando material como gás, poeira e estrelas infelizes o suficiente para chegarem perto o suficiente deles.
“A existência de buracos negros supermassivos no universo primitivo desafia nossos modelos atuais de formação e crescimento de buracos negros”, disse o astrônomo Hyewon Suh do Observatório Internacional Gemini no Havaí e do NOIRLab da Fundação Nacional de Ciências dos EUA, autor principal do estudo publicado no periódico Nature Astronomy.
As novas observações do Webb envolvem um buraco negro supermassivo chamado LID-568 que existia quando o cosmos tinha cerca de 11% de sua suposta idade atual. O LID-568 tem uma massa cerca de 10 milhões de vezes maior que a do Sol, então 2–1/2 vezes a de Sagitário A*. Os pesquisadores ainda não determinaram a massa de sua galáxia natal.
O LID-568 foi observado ganhando massa em um ritmo mais rápido do que se pensava ser possível. Webb mostrou que, com base em sua produção energética observada, o LID-568 parecia estar consumindo material em queda — conhecido como acreção — em mais de 40 vezes o máximo hipotético, chamado limite de Eddington, para tal atividade.
“O limite de Eddington é um limite teórico para a saída máxima de energia que o buraco negro pode produzir através do processo de acreção. Este limite teórico assume que a força externa da radiação produzida durante o processo de acreção equilibra a gravidade do material em queda”, disse a astrônoma e coautora do estudo Julia Scharwächter do Observatório Gemini e NOIRLab.
Acredita-se que esses buracos negros primordiais tenham se originado de uma de duas maneiras, após a morte explosiva da primeira geração de estrelas do universo ou através do colapso de grandes nuvens de gás presentes no universo primitivo.
“A descoberta do LID-568 sugere que uma porção significativa do crescimento de massa pode ocorrer durante um único episódio de rápida acreção. Isso pode ajudar a explicar como buracos negros supermassivos se formaram tão cedo no universo, independentemente de como se originaram”, disse Suh.
“Até agora, não tínhamos confirmação observacional de como esses buracos negros poderiam crescer tão rapidamente no universo primitivo”, acrescentou Suh.
Um sinal importante de um buraco negro supermassivo em crescimento é a emissão de raios X, radiação eletromagnética de alta energia com comprimentos de onda muito curtos. O material girando em torno de um buraco negro supermassivo antes de ser consumido é superaquecido e brilha fortemente em comprimentos de onda de raios X. Os pesquisadores primeiro avistaram o LID-568 usando o Observatório de Raios X Chandra da NASA e depois o estudaram mais de perto usando os recursos de observação infravermelhos do Webb.
As observações do Webb sugerem a existência de algum tipo de mecanismo pelo qual um buraco negro pode devorar material em um ritmo mais rápido do que se acreditava ser possível.
“O LID-568 é notável devido à sua taxa de crescimento extrema e ao fato de existir tão cedo no universo”, disse Suh. “Ainda não sabemos como o LID-568 é capaz de exceder o limite de Eddington. Para investigar mais, precisamos de mais dados, então estamos planejando conduzir observações de acompanhamento com o Webb.”
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