Astrônomos resolveram o mistério dos estranhos pontos vermelhos avistados em imagens do Telescópio Espacial James Webb, identificando-os como buracos negros jovens que crescem rapidamente dentro de nuvens densas de gás. Esta descoberta, liderada por pesquisadores da Universidade de Copenhague, explica como buracos negros supermassivos puderam se formar tão cedo na história do universo. Os achados foram publicados na Nature em 14 de janeiro.
Desde que o Telescópio Espacial James Webb (JWST) começou a capturar imagens em dezembro de 2021 a cerca de 1,5 milhão de quilômetros da Terra, os cientistas têm se perguntado sobre pequenos pontos de luz vermelhos inexplicáveis entre estrelas e galáxias no universo distante. Esses 'pontinhos vermelhos' aparecem durante a juventude do universo, quando tinha apenas algumas centenas de milhões de anos, e parecem desaparecer cerca de um bilhão de anos depois. Teorias iniciais propunham que eram galáxias massivas visíveis ao longo de 13 bilhões de anos de história cósmica, mas isso entrava em conflito com as linhas do tempo conhecidas para a formação de galáxias, que exigem mais tempo pós-Big Bang. Após dois anos analisando dados do JWST, uma equipe do Cosmic Dawn Centre do Instituto Niels Bohr na Universidade de Copenhague ofereceu uma explicação inovadora: os pontos são buracos negros jovens, muito menores do que se pensava, envoltos em casulos de gás ionizado. «Os pontinhos vermelhos são buracos negros jovens, cem vezes menos massivos do que se acreditava anteriormente, enshrouded em um casulo de gás que eles consomem para crescer», disse o Professor Darach Watson, autor principal do estudo. «Esse processo gera um calor enorme que brilha através do casulo. Essa radiação através do casulo é o que dá aos pontinhos vermelhos sua cor vermelha única.» Esses buracos negros, pesando até 10 milhões de vezes a massa do Sol, crescem acumulando gás e poeira, que espiralam em discos quentes e brilhantes antes de grande parte ser ejetada devido à radiação intensa. Watson descreveu o processo: «Quando o gás cai em direção a um buraco negro, ele espirala para baixo em uma espécie de disco ou funil em direção à superfície do buraco negro. Ele acaba indo tão rápido e sendo comprimido tão densamente que gera temperaturas de milhões de graus e acende intensamente. Mas apenas uma quantidade muito pequena de gás é engolida pelo buraco negro. A maior parte é soprada para fora dos polos enquanto o buraco negro gira. É por isso que chamamos os buracos negros de 'comilões desleixados'.» A observação captura esses buracos negros em uma fase de crescimento rápido cerca de 700 milhões de anos após o Big Bang, fornecendo pistas sobre as origens dos buracos negros supermassivos nos centros das galáxias, como o gigante de quatro milhões de massas solares da Via Láctea. «Capturamos os buracos negros jovens no meio de seu surto de crescimento em um estágio que nunca observamos antes», observou Watson. «O casulo denso de gás ao redor deles fornece o combustível de que precisam para crescer muito rapidamente.» Centenas desses pontos foram agora identificados, destacando uma era violenta e desleixada na evolução cósmica.