James Webb detecta a fusão de buracos negros mais distante já registrada

Essa descoberta, publicada nesta quinta-feira (16) no periódico Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, marca a fusão de buracos negros mais distante já registrada e a primeira vez que esse acontecimento foi observado tão cedo na história do Universo.

A presença de buracos negros supermassivos em galáxias distintas sugere que eles tiveram um impacto significativo na evolução cósmica. Entretanto, a pergunta de como eles cresceram e se tornaram tão massivos permanece em grande parte um mistério.

Webb está agora iluminando esse processo, fornecendo novas informações sobre o crescimento de buracos negros nos estágios iniciais do Universo. A fusão dos fenômenos investigados faz parte do sistema galáctico ZS7, conforme mostra o vídeo abaixo:

“As nossas descobertas sugerem que a fusão é uma via importante através da qual os buracos negros podem crescer rapidamente, mesmo no amanhecer cósmico”, afirma a autora principal da pesquisa, Hannah Übler, da Universidade de Cambridge, na Inglaterra, em comunicado. “Juntamente com outras descobertas do Webb sobre buracos negros massivos e ativos no Universo distante, os nossos resultados também mostram que os buracos negros massivos têm moldado a evolução das galáxias desde o início.”

Segundo a cientista, a equipe encontrou pistas de um gás muito denso com movimentos rápidos nas proximidades de um dos buracos negros, bem como "gás quente e altamente ionizado iluminado pela radiação energética geralmente produzida por buracos negros em seus episódios de acreção".

A pesquisadora afirma que a nitidez sem precedentes de Webb permitiu que a equipe separasse os buracos negros para serem estudados.

Esses objetos massivos estão em processo de absorção de matéria e apresentam características específicas que os tornam identificáveis pelos astrônomos. Em galáxias muito distantes, como aquelas estudadas neste trabalho, essas assinaturas não são detectáveis a partir do solo e só podem ser observadas pelo telescópio.

Além disso, os astrônomos estimam que um dos buracos negros detectados têm uma massa que é 50 milhões de vezes a massa do Sol. "A massa do outro buraco negro provavelmente é semelhante, embora seja muito mais difícil de medir porque este segundo buraco negro está enterrado em gás denso", explica o membro da equipe Roberto Maiolino, da Universidade de Cambridge e da University College Londres.

A fusão detectada por Webb gerará ondas gravitacionais, detectáveis por futuros observatórios, como o da missão Laser Interferometer Space Antenna (LISA), aprovada recentemente pela Agência Espacial Europeia (ESA), que será o primeiro observatório espacial dedicado ao estudo de ondas gravitacionais.

“Os resultados de Webb dizem-nos que os sistemas mais leves detectáveis ​​pela LISA devem ser muito mais frequentes do que se supunha anteriormente”, comenta a Cientista Chefe do Projeto LISA, Nora Luetzgendorf, da ESA, nos Países Baixos.