Um buraco negro foi encontrado e parece ter se formado antes da galáxia que o cerca. Essa descoberta, feita pelo Telescópio Espacial James Webb da NASA, desafia a ideia de longa data de que as galáxias vêm primeiro e os buracos negros crescem dentro delas depois.
As observações vêm de uma região do céu no universo primitivo, vista como era há cerca de 13 bilhões de anos. O buraco negro é enorme, com uma massa milhões de vezes a do nosso Sol. E sua galáxia hospedeira é surpreendentemente pequena e jovem. Essa combinação fez os astrônomos repensarem como os dois objetos se desenvolvem juntos.
Um problema cósmico do ovo e da galinha
Por décadas, a história padrão era assim: gás e poeira colapsam em estrelas e formam uma galáxia. Com o tempo, algumas dessas estrelas morrem e se tornam buracos negros, que então crescem engolindo material próximo. Mas esse buraco negro inverte essa sequência. Ele já está totalmente crescido enquanto sua galáxia ainda está na infância. O buraco negro parece ter vindo primeiro.
Os dados vieram do instrumento NIRSpec do Webb, que pode decompor a luz de objetos distantes para revelar sua composição e movimento. Os pesquisadores mediram a massa do buraco negro e a massa da galáxia. Eles descobriram que o buraco negro é muito mais massivo do que deveria ser se tivesse crescido lentamente dentro da galáxia. A galáxia em si ainda está formando estrelas, mas o buraco negro já é um gigante.
O que isso significa para o crescimento dos buracos negros
A descoberta sugere que alguns buracos negros podem ter começado como "sementes" que já eram grandes quando as primeiras galáxias começaram a se formar. Essas sementes podem ter se formado diretamente de nuvens de gás em colapso, pulando a etapa de uma estrela completamente. Se isso for verdade, então buracos negros e galáxias nem sempre crescem em sincronia. Às vezes, o buraco negro sai na frente.
A equipe por trás da descoberta usou a sensibilidade do Webb para olhar mais fundo no passado do que qualquer telescópio anterior conseguiria. Eles miraram uma galáxia conhecida como GN 100183. A luz dessa galáxia viajou por bilhões de anos antes de chegar aos espelhos do Webb. Quando chegou, carregava a assinatura de um buraco negro que já estava ativo e se alimentando.
Por que os astrônomos estão prestando muita atenção
Para os cientistas envolvidos, isso não é apenas um objeto estranho isolado. É uma pista de que o universo primitivo funcionava de maneira diferente do que os modelos preveem. Se muitos buracos negros assim existirem, a linha do tempo padrão da estrutura cósmica pode precisar ser reescrita. A descoberta também levanta novas questões sobre como buracos negros e galáxias se influenciam mutuamente. Se o buraco negro veio primeiro, ele ajudou ou atrapalhou o nascimento da galáxia?
Pesquisadores locais em instituições nos Estados Unidos e na Europa estão agora planejando observações de acompanhamento. Eles querem encontrar mais exemplos de buracos negros que antecedem suas galáxias. A capacidade do Webb de ver luz infravermelha o torna o único telescópio atualmente capaz desse tipo de busca.
A descoberta não prova que todos os buracos negros se formam antes de suas galáxias. Mas mostra que pelo menos alguns se formam. Isso por si só já é suficiente para mudar a conversa entre os astrônomos. O universo, ao que parece, ainda tem surpresas reservadas.
