Novos insights do Telescópio Espacial James Webb da NASA/ESA/CSA derrubam as teorias de como os buracos negros moldam o cosmos, desafiando a compreensão clássica de que eles se formaram após o surgimento das primeiras estrelas e galáxias; em vez disso, os buracos negros podem ter acelerado o nascimento de novas estrelas durante os primeiros 50 milhões de anos do Universo.
Esta impressão artística mostra a evolução do Universo começando com o Big Bang à esquerda, seguido pelo aparecimento da Microondas Cósmica de Fundo. A formação das primeiras estrelas encerra a idade das trevas cósmica, seguida pela formação de galáxias. Crédito da imagem: M. Weiss/Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics.
“Sabemos que estes buracos negros monstruosos existem no centro de galáxias perto da nossa Via Láctea, mas a grande surpresa agora é que também estavam presentes no início do Universo e eram quase como blocos de construção ou sementes para as primeiras galáxias,” disse Professor Joseph Silk, astrônomo da Universidade Johns Hopkins e do Instituto de Astrofísica da Universidade Sorbonne.
“Eles realmente impulsionaram tudo, como amplificadores gigantescos de formação estelar, o que é uma reviravolta completa em relação ao que pensávamos ser possível antes – tanto que isso poderia abalar completamente a nossa compreensão de como as galáxias se formam.”
“Galáxias distantes do Universo primitivo, observadas por Webb, parecem muito mais brilhantes do que os cientistas previram e revelam números invulgarmente elevados de estrelas jovens e buracos negros supermassivos.”
“A sabedoria convencional afirma que os buracos negros se formaram após o colapso de estrelas supermassivas e que as galáxias se formaram depois que as primeiras estrelas iluminaram o escuro Universo primitivo.”
Mas a análise da equipa sugere que os buracos negros e as galáxias coexistiram e influenciaram o destino uns dos outros durante os primeiros 100 milhões de anos.
“Estamos argumentando que o buraco negro libera nuvens de gás esmagadas, transformando-as em estrelas e acelerando enormemente a taxa de formação de estrelas”, disse o professor Silk.
“Caso contrário, é muito difícil compreender de onde vieram estas galáxias brilhantes porque são tipicamente mais pequenas no Universo primordial. Por que diabos eles deveriam estar produzindo estrelas tão rapidamente?”
“Os buracos negros são regiões no espaço onde a gravidade é tão forte que nada consegue escapar à sua atração, nem mesmo a luz.”
“Por causa dessa força, eles geram campos magnéticos poderosos que provocam tempestades violentas, ejetando plasma turbulento e, em última instância, agindo como enormes aceleradores de partículas.”
“Este processo é provavelmente o motivo pelo qual os detectores de Webb detectaram mais buracos negros e galáxias brilhantes do que os cientistas previram.”
“Não conseguimos ver estes ventos violentos ou jatos muito, muito distantes, mas sabemos que devem estar presentes porque vemos muitos buracos negros no início do Universo.”
“Esses enormes ventos vindos dos buracos negros esmagam as nuvens de gás próximas e as transformam em estrelas.”
“Esse é o elo que faltava que explica porque é que estas primeiras galáxias são muito mais brilhantes do que esperávamos.”
Segundo a equipe, o jovem Universo teve duas fases.
Durante a primeira fase, as saídas de alta velocidade dos buracos negros aceleraram a formação de estrelas e, depois, numa segunda fase, as saídas abrandaram.
“Algumas centenas de milhões de anos após o Big Bang, nuvens de gás entraram em colapso devido a tempestades magnéticas de buracos negros supermassivos, e novas estrelas nasceram a uma taxa muito superior à observada milhares de milhões de anos mais tarde em galáxias normais”, disse o professor Silk.
“A criação de estrelas abrandou porque estes fluxos poderosos fizeram a transição para um estado de conservação de energia, reduzindo o gás disponível para formar estrelas nas galáxias.”
“No início, pensávamos que as galáxias se formavam quando uma nuvem gigante de gás colapsava”, disse o professor Silk.
“A grande surpresa é que havia uma semente no meio daquela nuvem — um grande buraco negro — e isso ajudou a transformar rapidamente a parte interna dessa nuvem em estrelas a uma taxa muito maior do que alguma vez esperávamos. E assim as primeiras galáxias são incrivelmente brilhantes.”
O estudar foi publicado no Cartas de diários astrofísicos.
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José Seda e outros. 2024. O que veio primeiro: buracos negros supermassivos ou galáxias? Insights do JWST. ApJL 961, L39; dois: 10.3847/2041-8213/ad1bf0
Fonte: InfoMoney
