O Telescópio Espacial James Webb, da NASA, flagrou evidências claras de que alguns buracos negros supermassivos podem ter surgido já colossais, dispensando o lento processo de colapso estelar. O objeto enigmático Abell2744-QSO1, visto apenas 700 milhões de anos após o Big Bang, abriga um coração escuro de 50 milhões de massas solares.
A equipe internacional liderada por Roberto Maiolino, da Universidade de Cambridge, classificou a descoberta como uma ruptura de paradigma. ‘É uma revisão total dos cenários clássicos de formação e crescimento de buracos negros’, afirmou.
O QSO1 pertence à classe dos chamados ‘Pontinhos Vermelhos’ (Little Red Dots), objetos minúsculos que intrigam os astrônomos desde sua detecção. Com apenas 1.300 anos-luz de diâmetro, ele é mais de 70 vezes menor que a Via Láctea, mas concentra uma massa monstruosa em seu núcleo.
Para medir diretamente essa massa, os cientistas usaram o espectrógrafo NIRSpec do Webb e mapearam o movimento do gás hidrogênio ao redor do buraco negro. O gás descrevia uma dança orbital perfeitamente kepleriana, sem o caos típico de regiões com muitas estrelas.
‘Isso nos diz que a maior parte da massa do QSO1 está concentrada no buraco negro central’, explicou Ignas Juodžbalis, estudante de Cambridge envolvido no estudo. ‘Se a massa estivesse distribuída como em uma galáxia estelar normal, não veríamos essa rotação ordeira.’
Os cálculos revelaram que o buraco negro responde por ao menos dois terços da massa total do objeto. Em galáxias próximas, essa fração costuma ser ínfima, o que indica que a galáxia hospedeira mal havia começado a se formar.
Outro indício veio da composição química do gás: quase puro hidrogênio e hélio, com menos de 0,5% da metalicidade solar. Elementos pesados como oxigênio, forjados apenas em gerações de estrelas, estavam praticamente ausentes.
A ausência de detritos estelares reforça a hipótese de que o buraco negro não cresceu devorando estrelas dentro de uma galáxia madura. ‘Parece que encontramos um buraco negro que não tem uma galáxia hospedeira substancial e que antecedeu os processos estelares’, destacou Juodžbalis.
Até o advento do James Webb, as massas dos buracos negros primitivos eram inferidas a partir de relações empíricas calibradas no universo próximo. O NIRSpec, com sua sensibilidade sem precedentes, conseguiu capturar as linhas espectrais largas do gás em rotação, permitindo o cálculo dinâmico direto.
O pesquisador Francesco D’Eugenio enfatizou que essa é a primeira vez que as suposições do universo local são postas à prova de forma tão contundente. ‘Não sabíamos se aquelas relações realmente se aplicavam ao universo distante; agora temos um veredito’, afirmou.
A configuração alimenta cenários exóticos como o colapso direto de nuvens de gás ou os buracos negros primordiais, nascidos na sopa quente do universo recém-nascido. Embora especulativas, essas sementes cósmicas poderiam explicar a existência de gigantes tão cedo na história do cosmos.
O trabalho, reportado pelo Earth.com e publicado na revista Nature, representa a primeira medição direta da massa de um buraco negro em menos de um bilhão de anos após o Big Bang. Francesco D’Eugenio lembrou que todas as estimativas anteriores eram indiretas e baseadas em suposições do universo local.
Os astrônomos agora planejam examinar dezenas de outros Pontinhos Vermelhos para ver se o QSO1 é uma raridade ou a ponta de um iceberg oculto no amanhecer cósmico. Se muitos desses objetos abrigarem buracos negros pré-galácticos, a narrativa da evolução cósmica precisará ser reescrita.
Por décadas, acreditou-se que as galáxias pariam os buracos negros; o QSO1 sussurra que, talvez, a maternidade tenha sido invertida. A dança entre luz e trevas no universo primitivo revela capítulos que nem sequer havíamos imaginado.