James Webb revela galáxias 40% menores em pequenos pontos vermelhos

Os misteriosos pequenos pontos vermelhos observados pelo Telescópio Espacial James Webb são núcleos dominados por buracos negros supermaciços abrigados em galáxias hospedeiras ultracompactas. A conclusão consta de um estudo internacional liderado pelo astrônomo Yiyang Zhang, da Universidade de Wuhan, na China, divulgado na revista científica Nature Astronomy em 24 de agosto de 2026.

Os pesquisadores modelaram a óptica instrumental do observatório espacial para isolar o brilho pontual e enxergar a estrutura ao redor dos corpos celestes. “Esses pequenos pontos vermelhos podem, na verdade, ser evidências dos primeiros buracos negros supermaciços do Cosmo. E eles podem conter pistas sobre como as estrelas e as galáxias se formaram nos primeiros anos de nosso Universo”, afirmou Andrew Battisti, pesquisador em astrofísica no Centro Internacional de Pesquisa em Radioastronomia (ICRAR), ligado à Universidade da Austrália Ocidental e à Universidade Nacional Australiana, que assina o artigo como coautor ao lado de Zhang e do astrônomo Xuheng Ding.

James Webb e o método óptico que revelou as galáxias hospedeiras

A investigação utilizou imagens de alta definição captadas na região conhecida como COSMOS-Web, um mapeamento do espaço profundo que cobre uma extensão angular equivalente a três vezes o tamanho da Lua no céu. Mais de 400 pequenos pontos vermelhos haviam sido registrados nessa área. Para analisar as propriedades estruturais desses objetos, os cientistas selecionaram e combinaram 217 imagens digitais.

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A identificação das galáxias exigiu a superação do ofuscamento causado pelo centro dos pontos. A intensidade luminosa concentrada funcionava como uma lanterna direcionada para os instrumentos de observação, impedindo a visualização da matéria ao redor. Ao modelar a óptica do telescópio, a equipe técnica conseguiu subtrair essa emissão central de cada registro individual.

A remoção do núcleo brilhante expôs as galáxias hospedeiras tênues que até então permaneciam ocultas na escuridão do espaço primordial. A análise indicou que as estrelas dessas galáxias são responsáveis por apenas cerca de 10% de toda a luz emitida nos comprimentos de onda ópticos vermelhos, sugerindo que a região central brilha muito mais do que a própria galáxia.

Buracos negros supermaciços superam a formação de estrelas

As medições mostraram que as galáxias hospedeiras possuem cerca de 1 bilhão de estrelas. O volume corresponde a apenas 4% do total de estrelas presente na Via Láctea moderna. A dimensão espacial dessas estruturas também surpreendeu os astrônomos, apresentando cerca de 4% da extensão da Via Láctea atual e sendo 40% menores em comparação ao padrão de galáxias da mesma época cósmica.

Estrelas de menor massa e tamanho inferior ao do Sol são predominantes no Universo e operam em temperaturas superficiais mais baixas. Como corpos mais frios emitem luz avermelhada, o total de astros em uma galáxia pode ser calculado a partir dos comprimentos de onda ópticos vermelhos e do infravermelho próximo. Nos pequenos pontos vermelhos, essa estimativa dependia diretamente da remoção da luz do buraco negro, que emite intensamente na mesma faixa espectral.

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Com os dados limpos, os astrônomos verificaram que os buracos negros supermaciços abrigados nesses centros têm massas estimadas entre 10 milhões e 1 bilhão de vezes a do Sol. O resultado aponta que esses corpos supermaciços acumularam a maior parte de sua massa total antes mesmo que as galáxias hospedeiras produzissem o volume principal de suas estrelas, contrariando padrões observados no Universo próximo.

Dados técnicos da pesquisa e do mapeamento COSMOS-Web

• Volume amostral: 217 imagens combinadas na modelagem óptica a partir de mais de 400 objetos detectados no campo COSMOS-Web
• Área coberta: mapeamento do espaço correspondente a 3 vezes o tamanho da Lua
• Idade cósmica observada: época em que o Universo tinha cerca de 1 bilhão de anos
• Luminosidade galáctica: galáxia hospedeira responde por cerca de 10% da luz óptica vermelha do objeto
• Escala estelar: galáxias com 1 bilhão de estrelas, equivalente a 4% do total da Via Láctea
• Massa central: buracos negros supermaciços estimados entre 10 milhões e 1 bilhão de vezes a massa do Sol

Debate sobre os pequenos pontos vermelhos começou em 2023

Os pequenos pontos vermelhos foram detectados pela primeira vez em dados colhidos em 2023 pelo Telescópio Espacial James Webb. O nome decorre diretamente da aparência que exibiam nas telas dos centros de controle, surgindo como fontes pontuais e compactas detectadas pelos instrumentos de infravermelho.

A luz observada começou sua viagem pelo espaço em um período em que o Universo contava com apenas cerca de 1 bilhão de anos de idade. Devido à imensa distância e ao formato concentrado, a maior parte de sua luz provém de uma área menor que 2% do tamanho da Via Láctea, criando um debate na comunidade astrofísica.

Parte dos pesquisadores defendia a hipótese de que esses corpos fossem galáxias ultradensas passando por atividade extrema de formação estelar, dando origem às galáxias mais massivas da história. Outra linha postulava que se tratava de buracos negros supermaciços jovens em fase acelerada de crescimento, consumindo matéria tão rapidamente que suas camadas externas simulavam o comportamento da superfície de uma estrela.

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Margens de incerteza da massa e passos futuros da investigação

A massa exata de cada buraco negro supermaciço de forma individual ainda não foi confirmada pelos astrônomos. Os modelos teóricos atuais trabalham com limites amplos, mantendo o intervalo aberto entre 10 milhões e 1 bilhão de massas solares para os objetos avaliados.

A confirmação individual da morfologia e dos processos físicos internos de cada galáxia hospedeira depende agora de novas análises espectroscópicas de alta resolução voltadas para alvos específicos identificados na região COSMOS-Web.