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Descobertas seis galáxias em enorme "teia" ao redor de buraco negro supermassivo

Daniele Cavalcante
·4 minutos de leitura

Buracos negros são objetos complexos e difíceis de se compreender, mas apresentam ainda mais desafios para a ciência quando falamos dos diferentes tipos que existem no cosmos. Um dos tipos mais intrigantes são os buracos negros supermassivos do universo primitivo, mas uma descoberta recente pode abrir novos caminhos para os pesquisadores entendê-los cada vez melhor.

Uma equipe utilizou dados do Very Large Telescope (VLT), do ESO, para investigar essa população misteriosa de buracos negros e descobriu algo inédito: seis galáxias perto de um buraco negro supermassivo tão antigo que já existia quando o universo tinha menos de um bilhão de anos. A nova pesquisa foi publicada hoje (1º) na revista Astronomy & Astrophysics Letters.

Essa descoberta pode ajudar os cientistas a investigar melhor a origem dessa categoria de buracos negros supermassivos. Também ajudará a entender um pouco melhor o período do universo primitivo, um período cósmica que compreende importantes eras da estruturação dos objetos que conhecemos hoje. O problema era que os estudiosos ainda não tinham encontrado uma explicação de como buracos negros daquela época puderam crescer tanto em tão pouco tempo.

Teias cósmicas e gases

Concepção artística do buraco negro central e das galáxias presas na "teia" cósmica de gás (Imagem: Reprodução/ESO/L. Calçada
Concepção artística do buraco negro central e das galáxias presas na "teia" cósmica de gás (Imagem: Reprodução/ESO/L. Calçada

O buraco negro em questão é conhecido como o quasar SDSS J103027.09+052455.0 e tem um bilhão de massas solares — muitíssimo maior que o supermassivo existente no centro da Via Láctea, o Sagitário A* (pronuncia-se "Sagitário A Estrela"). De acordo com as observações obtidas com VLT, há várias galáxias em torno dele, todas situadas em uma teia cósmica de gás que também é muito vasta, com 300 vezes o tamanho da Via Láctea. “Os filamentos da teia cósmica são como os fios de uma teia de aranha,” explica Marco Mignoli, principal autor da pesquisa.

Mignoli explica que essas galáxias “permanecem e crescem onde os filamentos se cruzam”. Ao longo desses filamentos, fluem correntes de gás que servem de alimento tanto para as galáxias, quanto para o buraco negro central supermassivo. Todo esse conjunto colossal emite uma radiação que viaja pelo espaço-tempo desde época em que o universo tinha apenas 0,9 bilhão de anos — até que chegou aqui, na Terra, e foi detectada pelo telescópio do ESO. Isso significa que os astrônomos estão olhando para os objetos como eles eram há quase 13 bilhões de anos.

De acordo com o co-autor do artigo Roberto Gilli, a equipe conseguiu preencher uma lacuna na compreensão sobre a formação e o crescimento dos buracos negros muito antigos e muito massivos, “tão extremos mas relativamente abundantes”, que evoluíram “tão rapidamente depois do Big Bang” que se tornaram um grande mistério. Agora, os cientistas já podem trabalhar com a ideia de que eles dispõe de uma grande quantidade de gás fluindo através de enormes estruturas de filamentos cósmicos.

Mas de onde vieram os filamentos?

Simulação de uma teia cósmica (Imagem: Reprodução/Joshua Borrow using C-EAGLE)
Simulação de uma teia cósmica (Imagem: Reprodução/Joshua Borrow using C-EAGLE)

Como de costume, quando os astrônomos encontram a resposta para um mistério, se deparam também com novas perguntas. Se os filamentos cósmicos serviram de alimento para os buracos negros supermassivos primordiais, de onde vieram essas estruturas? Ou melhor, como elas se formaram?

Os astrônomos cogitam que a matéria escura, outra estrutura misteriosa e pouco compreendida, seja a chave para encontrar essa resposta. A matéria escura é algo que compõe a maior parte da matéria do universo, mas é invisível e praticamente indetectável. Os cientistas consideram que ela foi capaz de atrair enormes quantidades de gás no universo primitivo, formando assim as estruturas semelhantes a teias de aranha.

Ainda de acordo com a equipe, nada disso havia sido detectado anteriormente por causa das limitações dos instrumentos observacionais disponíveis atualmente. As galáxias descobertas, por exemplo, estão entre as mais fracas (ou seja, pouco luminosas para nós) que os atuais telescópios conseguem encontrar.

Muito mais pode surgir, no entanto. De acordo com a co-autora do estudo Barbara Balmaverde, esta descoberta é apenas “a ponta do iceberg” tratando-se desse assunto. “Pensamos que as poucas galáxias que descobrimos até agora em torno deste buraco negro supermassivo sejam apenas as mais brilhantes”, comentou ela, dizendo que há muito mais, com menos brilho, aguardando o desenvolvimento de telescópios potentes o suficiente para serem encontradas.

Um desses telescópios pode ser o James Webb, que deve ser lançado no final de 2021. De acordo com a NASA, ele vai "mudar a forma como pensamos sobre o céu noturno e nosso lugar no cosmos", fornecendo dados que poderão desvendar como as primeiras galáxias surgiram.

Fonte: Canaltech

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