O telescópio espacial James Webb focalizou um buraco negro peculiar que pode explicar a origem dos enigmáticos pequenos pontos vermelhos conhecidos como LRDs — objetos detectados no universo primitivo, a cerca de 12 bilhões de anos-luz de distância, que intrigam astrônomos desde o início das operações científicas do observatório em 2022.
Os LRDs exibem aparência avermelhada provocada pelo desvio para o vermelho de sua luz ao atravessar bilhões de anos-luz de espaço em expansão. Eles surgem aproximadamente 600 milhões de anos após o Big Bang, mas desaparecem em grande parte ao longo do bilhão de anos seguinte.
Uma pesquisa publicada no periódico The Astrophysical Journal Letters identificou um objeto que pode ser a chave para decifrar a natureza desses pontos. O objeto, formalmente chamado 3DHST-AEGIS-12014 e apelidado de ponto de raios X ou XRD, foi registrado há mais de uma década pelo Observatório de Raios X Chandra da NASA.
A relevância do XRD só se tornou clara após novas observações do mesmo campo cósmico realizadas pelo James Webb. O astrofísico Anthony Taylor, da Universidade do Texas em Austin, elogiou o uso de dados arquivados para resolver mistérios que eram desconhecidos na época da coleta original.
O XRD se assemelha aos LRDs, porém emite intensamente raios X — algo incomum para os pontos vermelhos. Normalmente, buracos negros ativos produzem raios X pela aceleração de matéria em suas coroas caóticas, e a ausência dessa emissão nos LRDs gerou dúvidas sobre sua verdadeira identidade.
A astrofísica Anna de Graaff, do Instituto Max Planck de Astronomia e coautora do estudo, sugere que os raios X podem estar bloqueados por densos casulos de gás que envolvem os LRDs. O XRD oferece evidências de que esses casulos podem ser perfurados pelo consumo voraz de gás pelos buracos negros centrais.
Essa dinâmica cria linhas de visão que permitem a fuga dos raios X enquanto mantém a aparência avermelhada dos objetos. O astrônomo Raphael Hviding, do Instituto Max Planck de Astronomia e autor principal do estudo, afirmou que este único objeto pode ser o elo que conecta todas as peças do quebra-cabeça dos LRDs.
O estudo indica que os LRDs representam uma fase transitória de buracos negros jovens imersos em densas nuvens de gás. Essa fase ajuda a explicar como buracos negros supermassivos cresceram tão rapidamente no início do universo, acumulando milhões ou bilhões de massas solares quando o cosmos tinha apenas cerca de 10% de sua idade atual.
Objetos semelhantes aos LRDs existem no universo moderno, mas são extremamente raros. Hviding aponta que uma possível explicação é o afinamento dos reservatórios gigantes de gás à medida que o universo evolui.
Telescópios de próxima geração, como o Nancy Grace Roman Space Telescope, poderão ampliar a busca por análogos contemporâneos dos LRDs em áreas mais vastas do céu. O XRD continua sendo um alvo prioritário para observações futuras e pode ser um LRD em estágio avançado ou um buraco negro supermassivo comum envolto em poeira exótica nunca antes observada.
Independentemente da resposta final, a descoberta representa um marco na compreensão da evolução cósmica e dos processos que moldaram o universo primordial. Conforme reportagem do portal Live Science, o objeto XRD conecta dados antigos do Chandra com as novas capacidades infravermelhas do James Webb.
Leia também: Telescópio James Webb revela galáxia massiva sem rotação no universo primitivo
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