O Telescópio Espacial James Webb detectou o buraco negro adormecido mais distante já identificado. O objeto fica no centro da galáxia MRG-M0138, a mais de 10 bilhões de anos-luz da Terra. A descoberta permite medir diretamente sua massa pela primeira vez em um objeto tão antigo.
Cientistas usaram lentes gravitacionais naturais para ampliar a imagem da galáxia e rastrear o movimento das estrelas ao redor do buraco negro. O estudo foi publicado na revista Science nesta quinta-feira, 4 de junho. A técnica adaptada abre caminho para entender melhor como esses objetos se formaram e influenciaram as galáxias no universo jovem.
Buraco negro inativo desafia medições convencionais
O buraco negro não emite luz detectável porque está adormecido, sem gás caindo em sua direção. Isso o torna invisível em todos os comprimentos de onda. Pesquisadores liderados por Andrew Newman, da Carnegie Science, adaptaram um método usado em galáxias próximas para esta distância extrema.
A lente gravitacional de um aglomerado de galáxias em primeiro plano ampliou MRG-M0138 em cerca de 30 vezes. O efeito permitiu que o JWST resolvesse o movimento das estrelas na região central da galáxia. Com esses dados, a equipe calculou a massa do buraco negro em aproximadamente 6 bilhões de vezes a do Sol.
- A galáxia MRG-M0138 aparece ampliada por lentes gravitacionais
- Estrelas orbitam o buraco negro central com velocidades mensuráveis
- Massa determinada por análise dinâmica estelar
- Técnica agora viável para objetos no universo primordial
Essa abordagem contorna a dificuldade de observar buracos negros inativos diretamente.
Formação estelar interrompida na galáxia antiga
A MRG-M0138 mostra sinais de que a formação de estrelas parou abruptamente no passado. Os pesquisadores suspeitam que um quasar ativo no início da história da galáxia expeliu gás necessário para novas estrelas. O processo privou o buraco negro de combustível e deixou a região tranquila hoje.
Andrew Newman destacou que as estrelas na MRG-M0138 são antigas. No entanto, em outras galáxias observadas pelo JWST, a formação estelar cessou mais tarde. A comparação ajuda a mapear diferentes ritmos de evolução galáctica no universo primitivo.
A galáxia é vista como ela existia quando o universo tinha cerca de 3 bilhões de anos. Isso oferece uma janela para processos que moldaram as estruturas cósmicas atuais. Equipes continuam analisando outros objetos semelhantes do conjunto de dados do telescópio.
Lente cósmica amplia visão de objetos distantes
A lente gravitacional foi essencial para o sucesso da medição. Sem ela, o JWST não conseguiria resolver detalhes suficientes nas estrelas centrais da galáxia. A ampliação permitiu rastrear diferenças de velocidade entre estrelas mais próximas e mais distantes do buraco negro.
Richard Ellis, da University College London, autor sênior do estudo, explicou que a combinação de visão nítida do JWST com a lente natural possibilita um censo mais completo de buracos negros ao longo do tempo. Futuras observações com telescópios como Euclid e o Nancy Grace Roman devem identificar mais galáxias ampliadas dessa forma.
O aglomerado de galáxias em primeiro plano atua como uma lupa poderosa. Ele curva a luz da MRG-M0138 e cria múltiplas imagens ampliadas, facilitando o trabalho dos astrônomos. Essa configuração é rara e valiosa para estudos de objetos no universo distante.
Implicações para evolução de galáxias no universo jovem
A detecção reforça o papel dos buracos negros supermassivos na regulação da formação estelar. Em MRG-M0138, o episódio de atividade intensa parece ter acelerado o fim da fase de criação de estrelas. Isso oferece pistas sobre como galáxias “mortas” se formaram cedo na história cósmica.
Cientistas planejam expandir a amostra com mais observações. O foco está em galáxias com lentes gravitacionais que mostrem interrupções semelhantes na formação estelar. Modelos teóricos devem incorporar esses dados para refinar simulações de evolução galáctica.
A técnica de medição dinâmica estelar, agora testada em alta distância, pode ser aplicada a outros candidatos. Equipes internacionais seguem analisando o conjunto maior de galáxias primordiais observadas pelo JWST no ano passado.