Nem estrela, nem buraco negro: este gigante misterioso desafia astrônomos

Astrônomos do MIT identificaram um objeto extremamente brilhante e avermelhado no universo primordial que pode representar um novo tipo de corpo astrofísico: uma “estrela de buraco negro”.

Observado pelo James Webb , o objeto parece uma estrela gigantesca, mas libera energia em uma escala próxima à de um buraco negro. A descoberta também pode ajudar a explicar os misteriosos “pequenos pontos vermelhos” encontrados em imagens do universo distante.

Batizado de MoM-BH*-1 , o objeto surgiu nas observações de uma época em que o universo tinha apenas algumas centenas de milhões de anos. Seu tamanho seria comparável ao do Sistema Solar .

O que mais chamou a atenção foi o brilho. O objeto produz cerca de 100 bilhões de vezes mais energia do que qualquer estrela conhecida poderia gerar. Para os pesquisadores, a fusão nuclear, fonte de energia das estrelas , não seria capaz de explicar essa intensidade.

A hipótese é que exista no centro um buraco negro com aproximadamente 100 mil vezes a massa do Sol, cercado por uma camada muito densa de hidrogênio.

Pensamos que existe um buraco negro central que tem 100 mil vezes a massa do Sol. Ao redor dele, haveria esse envelope de gás muito extenso que parece uma estrela do tamanho do Sistema Solar.

A equipe encontrou o objeto durante o levantamento Mirage or Miracle (MoM), que buscava algumas das primeiras galáxias do universo. O ponto vermelho se destacou tanto pela cor quanto pela luminosidade.

A explicação inicial poderia envolver poeira. Mas a luz trazia outra pista: uma interrupção muito acentuada chamada “ Balmer break ”, característica associada a gás denso que absorve fótons.

Nesse caso, a intensidade do sinal era incomum. Segundo os pesquisadores, ela descartava estrelas comuns como origem. A luz também quase não apresentava sinais de metais ou de elementos além de hidrogênio e hélio.

Simulações mostraram que uma camada extremamente densa de hidrogênio poderia produzir esse efeito sem a necessidade de poeira.

A camada gasosa explicava a aparência do objeto, mas não seu brilho extraordinário. Para chegar mais perto de uma resposta, os astrônomos incluíram um buraco negro em processo de acumulação de matéria nas simulações.

O resultado mais compatível com os dados do Webb foi justamente a combinação entre o buraco negro e o enorme envelope de gás.

“Você tem algo que se parece um pouco com uma estrela, mas é 100 bilhões de vezes mais brilhante”, afirmou Naidu.

MoM-BH*-1 pode ter uma relação com outro mistério revelado pelo James Webb. Os chamados “pequenos pontos vermelhos” aparecem com frequência nas imagens do universo primordial, mas praticamente desaparecem no universo atual.

Os pesquisadores levantam a possibilidade de que muitos deles também sejam estrelas de buraco negro dentro de galáxias jovens.

“Cada pequeno ponto vermelho é compatível com ser uma estrela de buraco negro, incorporada a uma galáxia primordial”, disse Naidu.

MoM-BH*-1 seria um caso especialmente marcante porque sua luz domina completamente a galáxia que o abriga. Novas observações poderão indicar se o objeto realmente pertence a uma classe até então desconhecida ou se representa uma configuração rara dos primeiros tempos do universo.

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