Os buracos negros supermassivos são fundamentais para a dinâmica e evolução das galáxias. Eles desempenham um papel na formação galáctica, na produção estelar e possivelmente até no agrupamento de matéria escura. Quase todas as galáxias têm um buraco negro supermassivo, que pode constituir uma pequena fração da massa de uma galáxia em galáxias próximas. Embora saibamos muito sobre esses monstros gravitacionais, uma questão que permanece é como os buracos negros supermassivos ganharam massa tão rapidamente.
A maior parte do que sabemos sobre os primeiros buracos negros vem dos quasares. Estas ocorrem quando buracos negros supermassivos estão numa fase extremamente ativa, consumindo quantidades prodigiosas de matéria e emitindo luz intensa que pode ser vista em todo o Universo. Observações do Telescópio Espacial James Webb (JWST) e de outros observatórios observaram quasares já há 13 mil milhões de anos, o que significa que já eram grandes e activos apenas algumas centenas de milhões de anos após o big bang. Mas estes faróis brilhantes também representam um desafio observacional. Os primeiros quasares são tão brilhantes que ofuscam enormemente a sua galáxia hospedeira, tornando difícil observar os ambientes dos primeiros quasares. Mas um novo estudo em O Jornal Astrofísico usou um truque espectral para ver esses hospedeiros galácticos distantes.
A equipe reuniu dados do JWST sobre seis quasares distantes, conhecidos por estarem a cerca de 13 bilhões de anos-luz de distância. Uma vez que os quasares foram observados numa gama de comprimentos de onda, a equipa comparou então a luz com o modelo de quasares e foi capaz de categorizar quais os comprimentos de onda que provavelmente provinham da fonte compacta do quasar e quais da galáxia mais difusa que o rodeava. Ao filtrar a luz do quasar, eles obtiveram as primeiras imagens das galáxias distantes que abrigam esses antigos quasares.
Uma vez que o brilho de cada fonte de luz está relacionado com a sua massa, a equipa pôde comparar a massa de um quasar com a massa da sua galáxia hospedeira. O resultado foi surpreendente. Nessas galáxias primitivas, a massa do buraco negro supermassivo é cerca de 10% da massa da galáxia. Isto é muito maior do que a proporção de massa observada em galáxias locais, onde os buracos negros supermassivos podem compreender apenas um décimo de por cento da massa de uma galáxia. Isto provavelmente significa que os primeiros buracos negros supermassivos cresceram extremamente rapidamente e poderiam até ter sido as sementes das suas galáxias. As observações vão contra a ideia de que as primeiras galáxias se formaram primeiro e que os seus buracos negros se formaram mais tarde.
Os astrónomos ainda não sabem como é que os buracos negros supermassivos se formaram tão rapidamente no Universo primordial, mas agora está claro que sim. Ao responder a uma pergunta sobre a evolução dos buracos negros supermassivos, a equipa levantou várias outras questões.
Referência: Yue, Minghao, e outros “EIGER. V. Caracterizando as galáxias hospedeiras de quasares luminosos em z? 6.” O Jornal Astrofísico 966,2 (2024): 176.
Fonte: InfoMoney
