A busca contínua por respostas sobre a formação e evolução do universo nos proporcionou uma descoberta extraordinária: o buraco negro supermassivo mais distante já identificado, batizado como UHZ1. Sua luz, capturada pelos telescópios Chandra X-ray Observatory e JWST da NASA, provém de um período em que o universo tinha apenas 470 milhões de anos de idade.

Essa descoberta oferece novos insights sobre a formação desses objetos cósmicos gigantescos e levanta questões fascinantes sobre o desenvolvimento do cosmos.

A Lente Gravitacional e a Descoberta do UHZ1

Os astrônomos alcançaram essa descoberta notável graças a um fenômeno intrigante conhecido como lente gravitacional. O aglomerado de galáxias Abell 2744, localizado a 3,5 bilhões de anos-luz da Terra, é tão massivo que distorce o espaço-tempo ao seu redor.

Essa distorção age como uma lente natural, ampliando a luz dos objetos localizados atrás do aglomerado de galáxias. Entre esses objetos estava a galáxia que abriga o UHZ1, permitindo sua detecção.

Utilizando o JWST, os pesquisadores conseguiram medir a distância da galáxia hospedeira do UHZ1. Isso nos proporciona uma visão dessa galáxia quando o universo tinha apenas 3% de sua idade atual, lançando luz sobre os eventos que ocorriam nos primórdios do cosmos.

O UHZ1 e Sua Massa Monumental

O UHZ1 se destaca por sua incrível magnitude. Estima-se que ele possua uma massa de 10 a 100 milhões de vezes a massa do Sol, tornando-o consideravelmente maior do que o buraco negro supermassivo, Sagittarius A*, que reside atualmente no centro de nossa Via Láctea, com cerca de 4,6 milhões de vezes a massa solar.

Essa magnitude impressionante do UHZ1 para uma era tão precoce no universo lança luz sobre a questão de como os buracos negros supermassivos podem crescer e atingir tais dimensões colossais.

“Há limites físicos para a rapidez com que os buracos negros podem crescer depois de formados, mas os que nascem mais maciços têm uma vantagem. É como plantar uma muda, que leva menos tempo para se transformar em uma árvore de tamanho normal do que se você começasse apenas com uma semente”, disse Andy Goulding, da Universidade de Princeton, coautor de um artigo e principal autor de outro, em um comunicado.

A Formação de Buracos Negros Supermassivos

Os cientistas há muito se perguntam como buracos negros supermassivos, como o UHZ1, conseguem alcançar tamanhos tão monumentais. Há várias teorias, incluindo a colisão de múltiplos buracos negros de grande porte, o resultado de supernovas de estrelas massivas ou o colapso direto de nuvens de gás.

A observação do UHZ1 está alinhada com a hipótese “Outsize Black Hole“, proposta por Priyamvada Natarajan da Universidade de Yale em 2017. Essa teoria sugere que alguns buracos negros supermassivos podem se formar a partir do colapso direto de nuvens maciças de gás. As observações desse buraco negro distante fornecem uma evidência convincente dessa hipótese.

• Veja também: As 10 nebulosas mais assustadoras do universo

“Acreditamos que essa seja a primeira detecção de um ‘Buraco Negro de Tamanho Excedente’ e a melhor evidência já obtida de que alguns buracos negros se formam a partir de nuvens maciças de gás”, explicou Natarajan. “Pela primeira vez, estamos vendo um breve estágio em que um buraco negro supermassivo pesa tanto quanto as estrelas de sua galáxia antes de ficar para trás.”

Conclusão

A descoberta do buraco negro supermassivo UHZ1, o mais distante já encontrado, representa um marco significativo na busca pelo entendimento da formação e evolução do universo. Sua massa colossal e sua existência em um período tão primitivo desafiam nossas concepções anteriores sobre a rapidez com que os buracos negros podem crescer. Além disso, as observações do UHZ1 respaldam a hipótese de que alguns desses monstros cósmicos se originam do colapso direto de vastas nuvens de gás.

Essa descoberta destaca a importância contínua da exploração do espaço profundo e da utilização de instrumentos avançados, como o Chandra X-ray Observatory e o JWST, para desvendar os segredos do cosmos. O UHZ1, brilhando sua luz de um passado distante, abre uma janela fascinante para a compreensão de como o universo se tornou o que é hoje e lança novas questões sobre o crescimento e a formação dos buracos negros supermassivos.

Um estudo está prestes a ser publicado na revista Nature Astronomy (com pré-impressão já disponível). O segundo estudo já foi publicado no Astrophysical Journal Letters.