Resultado do James Webb pode revelar uma nova história da origem dos primeiros buracos negros supermassivos do universo!
- marcocenturion
- há 3 dias
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"Olhar para o universo nos permite, de forma única, olhar para trás no tempo e juntar as peças dessa bela história cósmica da qual fazemos parte."
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Por Sharmila Kuthunur
Traduzido e adaptado por Marco Centurion
Os buracos negros podem ser “invisíveis”, mas sua influência molda galáxias, a tecnologia moderna e a compreensão da humanidade sobre seus próprios limites.
Essa foi a mensagem compartilhada na terceira semana do mês de janeiro de 2026, por Priyamvada Natarajan, astrofísica teórica da Universidade Yale, durante uma sessão no Fórum Econômico Mundial, em Davos, na Suíça. Natarajan, cuja pesquisa se concentra em cosmologia, lentes gravitacionais e física de buracos negros, traçou como décadas de trabalho teórico sobre buracos negros transformaram a compreensão científica do universo e, de forma silenciosa, sustentam tecnologias do dia a dia.
"Os buracos negros têm uma relação muito íntima com cada um de vocês. Vocês chegaram a Davos porque as mesmas equações que governam e explicam os buracos negros também orientam o GPS."
disse ela aos participantes.
Essas equações vêm da teoria da relatividade geral de Albert Einstein, que descreve como massa e energia curvam o espaço e o tempo. Embora os buracos negros representem a manifestação mais extrema da teoria, a mesma matemática é essencial para calcular as sutis, porém mensuráveis, diferenças de tempo experimentadas por satélites que orbitam a Terra.
Os relógios a bordo dos satélites de GPS marcam o tempo ligeiramente mais rápido do que os relógios no solo porque estão mais distantes do campo gravitacional da Terra. Sem corrigir esses efeitos relativísticos, erros de navegação se acumulam rapidamente, tornando o GPS pouco confiável.
Durante grande parte do século XX, no entanto, os buracos negros eram vistos principalmente como curiosidades matemáticas, eram apenas soluções das equações de Einstein sem evidências observacionais claras. Isso começou a mudar na década de 1960, quando astrônomos identificaram a Cygnus X-1, uma poderosa fonte de raios X que se tornou o primeiro candidato amplamente aceito a buraco negro.
Hoje, os astrônomos sabem que a maioria das grandes galáxias, incluindo a Via Láctea, abriga buracos negros supermassivos centrais cujas massas estão intimamente ligadas às propriedades de suas galáxias hospedeiras.
Esse quadro revisado, porém, introduziu um novo enigma. Observações com telescópios mostram que buracos negros supermassivos se formaram de maneira surpreendentemente precoce na história cósmica, quando o universo tinha apenas algumas centenas de milhões de anos. Seu tamanho colossal e crescimento rápido ainda desafiam os modelos convencionais, que preveem que esses gigantes crescem gradualmente a partir dos remanescentes de estrelas semelhantes ao Sol que colapsam e lentamente devoram a matéria ao redor. Assim, a história de origem dos buracos negros supermassivos primordiais permanece como uma das questões mais persistentes da astrofísica.
Natarajan e seus colegas propuseram um caminho para a formação dos primeiros buracos negros do universo sem a necessidade de estrelas. A equipe sugeriu que, sob condições primordiais específicas, nuvens de gás pristino, que normalmente se fragmentariam para formar estrelas, colapsaram integralmente, dando origem a buracos negros massivos. Esses objetos, conhecidos como buracos negros de colapso direto, conteriam dezenas de milhares a centenas de milhares de vezes a massa do Sol apenas alguns centenas de milhões de anos após o Big Bang. Partir de “sementes” tão excepcionalmente grandes ajuda a resolver o problema do tempo imposto pela existência de buracos negros com bilhões de massas solares menos de um bilhão de anos após a formação do universo.
Um sistema desse tipo, disse Natarajan, seria
“uma galáxia com um buraco negro supermassivo excessivamente massivo, cuja luz é dominada não pelas estrelas, mas por um buraco negro que cresce em seu centro”.
Sua equipe previu, há mais de uma década, que esses buracos negros primordiais deixariam assinaturas observacionais distintas, detectáveis por observatórios futuros, incluindo o Telescópio Espacial James Webb (JWST) e o Observatório de Raios X Chandra. Nos últimos anos, essas previsões começaram a se confirmar.
Um exemplo marcante é o UHZ1, que revela que buracos negros supermassivos em processo de acreção já existiam apenas 470 milhões de anos após o Big Bang, com massas de aproximadamente 10 milhões de vezes a do Sol.
Outro é a chamada Galáxia do Infinito, na qual observações do JWST revelaram dois núcleos galácticos compactos cercados por estruturas em forma de anel, que provavelmente se formaram por meio de uma colisão frontal entre duas galáxias em disco. Entre eles encontra-se um buraco negro supermassivo, não localizado no centro de nenhuma das galáxias, mas suspenso em um vasto reservatório de gás, sugerindo que ele se formou por meio do colapso direto de gás denso e turbulento desencadeado pela colisão.
"É emocionante, estar presente e, dentro de uma única carreira, ter tido a sorte de fazer previsões que eram testáveis, que foram testadas e que foram validadas."
disse Natarajan.
Além de seu impacto científico, os buracos negros também carregam um peso filosófico, acrescentou ela.
"Estudar cosmologia em geral e buracos negros em particular realmente incute um senso de humildade cósmica"
completou a astrofísica.
"Olhar para o universo", acrescentou, "nos permite, de forma única, olhar para trás no tempo e juntar as peças dessa bela história cósmica da qual fazemos parte."
Artigo encontrado no site Space.com (originalmente publicado em 29/01/2026)
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