Em sua missão para revelar os mistérios do Universo, o James Webb vem fazendo descobertas incríveis, mas as revelações do maior telescópio espacial do mundo nem sempre trazem respostas. Muitas delas, na verdade, criam novas perguntas. Como essa intrigante “galáxia do infinito” com um buraco negro supermassivo ativo em seu centro, que está fazendo astrônomos questionarem: “como isso é possível?”.
A galáxia possui um formato extremamente incomum: dois núcleos vermelhos muito compactos, cada um circundado por um anel, dando-lhe a forma do símbolo do infinito (é daí que vem o nome). A principal hipótese para a formação do objeto é a colisão frontal de duas galáxias de disco. Mas não foi isso que deixou os pesquisadores curiosos.
Após a descoberta da formação, novas observações revelaram que a “galáxia do infinito” abriga um buraco negro supermassivo em seu centro. Se você já viu algo sobre galáxias, deve estar estranhando e pensando: o buraco negro não deveria, justamente, estar ali? Acontece que os buracos negros ficam no núcleo das galáxias, e a nossa colega infinita possui dois deles (como citamos, é um sistema duplo).
Ou seja, é altamente incomum é que o buraco negro esteja entre os dois núcleos, dentro de uma vasta extensão de gás. Teoricamente, ele não deveria conseguir se formar ali. Mas os cientistas já possuem uma possível resposta para isso.
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A pesquisa realizada pela Universidade de Yale com dados do levantamento COSMOS-Web, realizado pelo JWST durante 255 horas, mostra que, na posição onde está, o buraco negro se alimenta da própria nuvem que o formou (seria a primeira vez que vemos algo desse tipo).
De acordo com o pesquisador e líder da pesquisa da Universidade de Yale, Pieter van Dokkum, em um comunicado, esse objeto pode ser a melhor evidência até agora de uma nova maneira de formar buracos negros.
Encontrar um buraco negro que não esteja no núcleo de uma galáxia massiva é, por si só, incomum, mas o que é ainda mais incomum é a história de como ele pode ter chegado lá. Provavelmente não chegou lá simplesmente, mas se formou lá. E bem recentemente. Em outras palavras, acreditamos estar testemunhando o nascimento de um buraco negro supermassivo – algo nunca visto antes.
Pieter van Dokkum
Existem duas teorias principais para o surgimento de buracos negros supermassivos, chamadas de “sementes leves” e “sementes pesadas”.
Na teoria das “sementes leves”, parte-se de pequenos buracos negros formados quando o núcleo de uma estrela colapsa e a estrela explode como uma supernova. Isso pode resultar em um buraco negro com massa de até cerca de 1.000 sóis. Muitos deles se formam em um espaço pequeno e, com o tempo, eles se fundem;
Na teoria das “sementes pesadas”, um buraco negro muito maior, talvez até um milhão de vezes a massa do nosso Sol, se forma diretamente a partir do colapso de uma grande nuvem de gás. Esse processo é muito mais rápido.
No entanto, as teorias têm problemas: o processo de formação da primeira seria muito demorado e não bate com o registro de alguns buracos negros supermassivos já localizados (inclusive o da “galáxia do infinito”). Já na segunda teoria, o problema é que uma nuvem de gás tende a formar estrelas à medida que colapsa, em vez de um buraco negro.
Mas a pesquisa liderada por van Dokkum pode ter a resposta. “Duas galáxias de disco colidem, formando as estruturas em anel das estrelas que vemos. Durante a colisão, o gás dentro dessas duas galáxias se choca e se comprime. Essa compressão pode ser suficiente para formar um nó denso, que então colapsa em um buraco negro”, disse.
Resposta definitiva para a estranha formação ainda não está concluída
A hipótese não é a única. Os pesquisadores ainda avaliam a possibilidade de o buraco negro ser um “fugitivo” de outra galáxia ou até mesmo ter sido “ejetado”. Mas, até o momento, a ideia mais aceita é a da formação com a colisão do gás das duas galáxias.
O estudo descobriu ainda que ambos os núcleos das galáxias também possuem um buraco negro supermassivo ativo. Portanto, este sistema tem três buracos negros ativos confirmados, o que o deixa mais estranho ainda.
A pesquisa é preliminar e ainda não responde todas as perguntas, mas deixa um caminho bem interessante a ser explorado. “Não podemos afirmar com certeza que encontramos um buraco negro de colapso direto. Mas podemos afirmar que esses novos dados reforçam a hipótese de que estamos diante de um buraco negro recém-nascido, ao mesmo tempo em que eliminam algumas das explicações conflitantes”, finaliza van Dokkum.
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