Num passado longínquo, numa galáxia distante, enormes quantidades de luz emanavam do que agora é reconhecido como um dos sistemas estelares mais remotos já observados. Com o auxílio do Telescópio Espacial James Webb da NASA, os astrônomos estão obtendo um vislumbre dessa galáxia em um momento em que nosso universo ainda estava em sua infância relativa.

Devido à sua imensa distância da Terra, a GN-z11, uma galáxia extraordinariamente brilhante, tornou-se um alvo natural para a investigação dos telescópios espaciais mais avançados. As mais recentes descobertas surgiram da pesquisa conduzida por uma equipe que estuda a GN-z11 com o telescópio Webb. No início deste ano, eles relataram ter encontrado a primeira evidência clara de que a galáxia abriga um buraco negro supermassivo central, que está acumulando matéria rapidamente.

As descobertas da equipe não apenas apontam para este ser o buraco negro supermassivo ativo mais distante detectado até o momento, o que pode fornecer insights aos astrônomos sobre o que torna essa região estelar tão luminosa, mas também podem estar revelando algumas surpresas adicionais.

Roberto Maiolino, o principal pesquisador de um estudo recente que empregou o Webb para investigar o GN-z11, afirmou que ele e sua equipe identificaram uma região de gás extremamente densa, típica de locais onde se encontram buracos negros supermassivos.

“Estes foram os primeiros sinais claros de que o GN-z11 está a alojar um buraco negro que está a devorar matéria”, disse Maiolino, investigador do Laboratório Cavendish e do Instituto Kavli de Cosmologia da Universidade de Cambridge, no Reino Unido, num comunicado recente.

Ao lado dos indícios de gases densos encontrados na GN-z11, Maiolino e sua equipe descobriram evidências de ionização ligadas a elementos químicos tipicamente presentes nas proximidades de buracos negros supermassivos, além de sinais de ventos vigorosos que parecem emanar da galáxia, em linha com o disco de acreção de um buraco negro.

Com base nos dados coletados pela câmera de infravermelho próximo da Webb, conhecida como NIRCam, a coloração central da GN-z11 parece indicar a presença de um buraco negro supermassivo, conforme observado por Hannah Übler, pesquisadora do Laboratório Cavendish e do Instituto Kavli.

Os dados disponíveis sugerem fortemente a presença de um buraco negro supermassivo na galáxia, que está ativamente absorvendo matéria. Isso, de acordo com Maiolino, Übler e sua equipe, poderia explicar a intensa luminosidade da GN-z11.

Além da descoberta do buraco negro supermassivo no centro da galáxia, Maiolino também aponta a presença intrigante de uma região de hélio no halo em torno da GN-z11, o que está em linha com as teorias existentes sobre galáxias nesta fase inicial do Universo.

“Isto é algo que era esperado pela teoria e pelas simulações na vizinhança de galáxias particularmente maciças destas épocas”, diz Maoilino, acrescentando que “deve haver bolsas de gás puro a sobreviver no halo, e estas podem colapsar e formar aglomerados estelares de População III”.

Esta descoberta assume uma importância excepcional na astronomia, pois diz respeito às estrelas da População III. Essas estrelas, compostas principalmente por hidrogênio e hélio, representam algumas das primeiras formas de vida estelar, tornando sua descoberta uma área de pesquisa crucial para os astrofísicos.

Segundo as teorias atuais, é esperado que as estrelas da População III sejam extremamente quentes e igualmente luminosas, exibindo assinaturas que indicam uma abundância de hélio ionizado. Maiolino e Übler, olhando para o futuro, esperam que as observações em curso de sua equipe possam ajudá-los a confirmar se de fato detectaram estrelas da População III no halo gasoso que envolve a GN-z11.

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Em sua essência, o estudo das estrelas mais antigas conhecidas oferece aos astrônomos uma perspectiva única de um período de mudanças significativas em nosso universo. Esse período testemunhou a transição de um estado predominantemente escuro e simples para a complexa e estruturada versão do cosmos que observamos nos tempos modernos.

O estudo sobre o buraco negro supermaciço GN-z11 foi publicado na revista Nature.

Via: The Debrief