Buraco negro de proporções titânicas pode mudar nosso entendimento do começo do Universo

A mais recente edição da revista “Nature” traz uma descoberta titânica: um buraco negro de 800 milhões de massas solares é o mais antigo já estudado. Ele fica em um quasar luminoso e a luz que nos atinge é de quando o universo tinha apenas 5% de sua idade atual – 690 milhões de anos após o Big Bang.

A massa do buraco negro descoberto pela equipe do astrônomo da Carnegie Institution for Science, Eduardo Bañados, é o mais impressionante. “Reunir toda essa massa em menos de 690 milhões de anos é um enorme desafio para as teorias do crescimento supermassivo dos buracos negros”, explicou Bañados em um comunicado.

Refletores do Universo

Quasares são objetos extremamente brilhantes, constituídos por enormes buracos negros que agregam matéria nos centros de galáxias maciças. Para que buracos negros tão grandes se formassem logo depois do Big Bang, os pesquisadores supuseram que haveria condições permitindo o desenvolvimento de buracos negros supermassivos com até 100 mil vezes a massa do Sol – o que é totalmente diferente do que acontece hoje. Atualmente, os buracos negros que se formam raramente têm mais de algumas dezenas de massas solares.

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Como são tão luminosos, astrônomos conseguem detectar quasares nos cantos mais escondidos do universo e eles estão entre os objetos mais distantes conhecidos pelo homem. Quanto mais longe eles estão, mais sua luz demora para nos atingir e mais antigos são. Por isso, são fundamentais para entendermos os primeiros momentos do Universo.

Até agora, o quasar mais antigo e distante conhecido era o ULAS J1120+0641, a 13,04 bilhões de anos-luz da Terra e criado cerca de 750 milhões de anos após o Big Bang. Já o quasar relatado no novo artigo, chamado ULAS J1342+0928, está a 13,1 bilhões de anos-luz de distância.

O começo de tudo

O ULAS J1342+0928 data de uma era conhecida como época da reionização, logo depois da idade das trevas do Universo, antes da formação dos corpos celestes luminosos.

Após o Big Bang, o Universo era uma sopa de partículas extremamente energéticas em expansão e resfriamento constante. Aproximadamente 400 mil anos depois – muito rápido em escala cósmica -, essas partículas esfriaram e uniram-se em gás hidrogênio neutro. Até que a gravidade condensasse a matéria para formar as primeiras estrelas e galáxias, o Universo estava escuro. Mas algum evento, talvez a energia liberada por essas estrelas anciãs, fez com o que hidrogênio neutro se agitasse e ionizasse (perdendo um elétron), estado em que o gás permaneceu desde então. Com a reionização do Universo, fótons passaram a poder transitar livremente pelo espaço, tornando o universo

Analisando o novo quasar, astrônomos puderam perceber que grande parte do hidrogênio ao seu redor é neutro, indicando que ele é uma fonte da época da reionização e que poderia ajudar a desvendar o que aconteceu nesse período da história cósmica. “Foi a última grande transição do universo e uma das atuais fronteiras da astrofísica”, explica o pesquisador.

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“Este quasar, em particular, é tão brilhante que se tornará uma mina de ouro para estudos de acompanhamento e será um laboratório crucial para estudar o universo inicial”, disse Bañados ao portal Space.com. “Nós já conseguimos garantir observações para este objeto com vários dos telescópios mais poderosos do mundo. Mais surpresas podem surgir”.

Porém, para que possam realmente traçar paralelos e encontrar padrões, os cientistas precisam encontrar novos exemplares de quasares tão antigos quanto esse – uma missão difícil. Durante a pesquisa, a equipe de Bañados analisou um décimo do céu visível da Terra e encontrou apenas o ULAS J1342+0928. As estimativas é de que existam apenas de 20 a 100 quasares do mesmo período em todo o espaço.

A descoberta e a análise do quasar foram feitas usando um dos telescópios de Magellan no Observatório Las Campanas, no Chile, assim como o Grande Telescópio Binocular, no Arizona, e o telescópio Gemini North, no Havaí. Com a construção de equipamentos ainda mais sensíveis, como o ELT, que deve ser inaugurado em 2024, no deserto do Atacama, em breve será possível investigar ainda mais a fundo os mistérios do universo.

Fonte: Carnegie Science, Space.com, Nature

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