Esta é a primeira imagem de um buraco negro supermassivo a 13,2 mil milhões de anos-luz da Terra, quando o Universo tinha apenas 3% da sua idade atual. Nunca ninguém foi tão longe na detecção de um buraco negro. Uma equipa internacional de investigadores conseguiu isto depois de combinar dados do observatório de raios X Chandra da NASA e do Telescópio Espacial James Webb, que aproveitou as lentes gravitacionais para ampliar a luz da sua galáxia hospedeira.
Uma antiga glória e um novo telescópio trabalhando juntos. Na imagem vemos em roxo os raios X que nos chegam vindos das nuvens de gás que circundam o buraco negro. Eles foram detectados pelo observatório Chandra da NASA depois que o telescópio espacial Webb (uma colaboração entre a NASA, a Agência Espacial Europeia e a Agência Espacial Canadense) localizou sua galáxia hospedeira no infravermelho.
Ao contrário de Webb, que observa o cosmos há pouco mais de um ano, o observatório Chandra foi lançado há mais de 24 anos. É uma glória antiga que talvez esteja dando o último suspiro depois que a NASA decidiu cortar seu orçamento para acomodar novas missões astronômicas.
Apenas 470 milhões de anos após o Big Bang. Uma equipe internacional liderada por Akos Bogdan, do Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian, encontrou o buraco negro em uma galáxia chamada UHZ1 enquanto olhava na direção do aglomerado Abell 2744, que fica a 3,5 bilhões de anos-luz de distância da Terra.
Os dados do Webb revelaram que a galáxia estava muito mais distante que o aglomerado: 13,2 bilhões de anos-luz da Terra. A luz que chega até nós daquele lugar remoto mostra-nos o que estava acontecendo no universo apenas 470 milhões de anos após o Big Bang, quando o universo tinha 3% de sua idade atual.
A primeira radiografia de um buraco negro supermassivo. Graças ao Chandra e à sua capacidade de observar até os mais ténues
É o buraco negro mais distante já detectado em raios X e a primeira observação de um grande buraco negro no breve estágio de sua formação, no qual pesa aproximadamente o mesmo que algumas estrelas. Sua massa é estimada entre 10 e 100 sóis, a julgar pelo brilho e energia dos raios X.
Uma constatação que esclarece algumas dúvidas. A descoberta ajuda-nos a compreender como se formaram alguns dos primeiros buracos negros supermassivos e como é possível que tenham atingido massas tão colossais como 10.000 ou 100.000 sóis pouco depois do Big Bang.
Duas teorias: foram formadas a partir do colapso de enormes nuvens de gás ou foram o resultado de explosões das primeiras estrelas. Esta descoberta apoia as previsões do astrofísico Priyamvada Natarajan, que em 2017 previu grandes buracos negros formados diretamente a partir do colapso de nuvens de gás.
Não teria sido possível sem complementar os dois telescópios. “Precisávamos do Webb para encontrar esta galáxia notavelmente distante e do Chandra para encontrar o seu buraco negro supermassivo”, disse Bogdan num comunicado da NASA. “Também aproveitamos uma lupa cósmica (ou lente gravitacional) que aumentou a quantidade de luz que detectamos”.
As imagens de Webb que ajudaram a localizar o buraco negro foram obtidas a partir de uma série de observações conhecidas como programa UNCOVER: observações ultraprofundas do Universo na era anterior à sua reionização, que ocorreu mil milhões de anos após o Big Bang.
Imagem | NASA/CXC/SAO/Akos Bogdan; Infravermelho: NASA/ESA/CSA/STScI; Processamento de imagem: NASA/CXC/SAO/L. Frattare & K. Arcand
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