Um buraco negro com massa 50 milhões de vezes a do Sol parece ter se formado antes da galáxia que o rodeia. Pesquisadores usando o Telescópio Espacial James Webb mapearam o gás orbitando esse objeto em uma pequena galáxia chamada Abell2744-QSO1, localizada a mais de 13 bilhões de anos-luz de distância. As descobertas sugerem que o buraco negro era imenso desde o início, possivelmente se formando no primeiro segundo após o Big Bang, sem qualquer colapso estelar anterior.
Uma pequena galáxia com um segredo gigante
A galáxia QSO1 é o que os astrônomos chamam de Pequeno Ponto Vermelho. Ela tem apenas 1300 anos-luz de diâmetro, e sua luz viaja há mais de 13 bilhões de anos. Ela fica atrás do Aglomerado Pandora, um enorme aglomerado de galáxias que curva e amplia a luz de QSO1, fazendo com que apareça em três pontos separados no céu. Essa lente gravitacional permitiu que a equipe estudasse a galáxia com detalhes incomuns. O buraco negro em seu centro foi previamente estimado em 40 milhões de massas solares, mas as novas observações elevaram esse número para 50 milhões. A galáxia em si é muito menor e menos massiva do que os cientistas esperariam para abrigar um buraco negro tão gigante.
Uma mudança de paradigma nas origens dos buracos negros
Os cientistas há muito acreditam que buracos negros se formam quando grandes estrelas em uma galáxia existente colapsam. Esses buracos negros então crescem engolindo gás e se fundindo com outros. Mas o buraco negro em QSO1 parece ter pulado todo esse processo. Ele já era enorme quando a galáxia ainda era jovem e pequena. A equipe mediu o movimento e a composição do gás girando em torno do buraco negro usando os instrumentos de imagem e espectroscopia do Webb. Eles encontraram evidências claras de que o buraco negro não veio de um colapso estelar. Em vez disso, ele deve ter nascido grande, possivelmente do colapso direto de nuvens de gás massivas no início do universo. Roberto Maiolino, da Universidade de Cambridge, coautor dos estudos publicados na Nature e no Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, chamou a descoberta de uma mudança de paradigma que força uma revisão total de como os buracos negros se formam e crescem.
Por que pesquisadores locais e o público se importam
Para astrônomos no Reino Unido e em todo o mundo, essa descoberta desafia uma suposição fundamental sobre a história cósmica. Até agora, todas as medições de massa de buracos negros primitivos eram indiretas, baseadas em regras que funcionam para buracos negros próximos. Francesco D'Eugenio, também da Universidade de Cambridge e coautor, observou que ninguém sabia se essas regras se aplicavam ao universo distante. Essa descoberta mostra que elas podem não se aplicar. O buraco negro em QSO1 precede sua galáxia hospedeira, o que significa que a galáxia se formou ao redor de um monstro já existente. Isso inverte a ordem de eventos há muito estabelecida: primeiro a galáxia, depois o buraco negro.
Essa descoberta não reescreve a história de todos os buracos negros, mas adiciona um novo capítulo. Alguns buracos negros supermassivos no início do universo não eram de crescimento lento. Eles eram gigantes desde o início, e suas galáxias vieram depois.
