Uma descoberta feita com dados do telescópio espacial James Webb está colocando em dúvida algumas das explicações usadas para entender os primeiros grandes objetos do Universo. Pesquisadores identificaram uma fonte extremamente distante cuja luminosidade estimada chega a impressionantes 100 bilhões de vezes a do Sol.

O objeto, chamado MoM-BH*-1, pode representar algo bastante diferente de uma estrela convencional. A hipótese apresentada pelos cientistas descreve uma estrutura com aproximadamente 100 mil massas solares, formada por um buraco negro envolvido por uma enorme e densa camada de hidrogênio.

O brilho não funcionaria como em uma estrela comum

Estrelas como o Sol produzem energia por meio da fusão nuclear em seus núcleos. No caso do MoM-BH*-1, os pesquisadores propõem um mecanismo completamente diferente.

O buraco negro central estaria acumulando enormes quantidades de matéria. Durante esse processo, uma quantidade colossal de energia seria liberada, aquecendo o envelope de gás que envolve o sistema.

Esse material, composto principalmente por hidrogênio, passaria então a irradiar intensamente. O resultado seria um objeto capaz de atingir uma luminosidade estimada em 100 bilhões de sóis.

A falta de elementos pesados é uma pista importante

Outro detalhe chamou bastante a atenção dos pesquisadores. As observações indicam uma escassez muito grande de elementos mais pesados que o hélio, chamados genericamente de metais pelos astrônomos.

Esse ponto é importante porque estrelas mais antigas produziram diversos elementos pesados ao longo de suas vidas. Quando essas estrelas explodem como supernovas, parte desse material é espalhada pelo espaço e passa a integrar novas gerações de estrelas e sistemas.

Encontrar um objeto praticamente sem esses elementos sugere que ele pode ter surgido em uma fase extremamente remota, quando o Universo ainda não havia sido enriquecido por sucessivas gerações estelares.

O James Webb encontrou pistas sobre um antigo mistério

A descoberta também pode ajudar os cientistas a compreender melhor os chamados pequenos pontos vermelhos, objetos muito distantes que começaram a aparecer nas observações realizadas pelo James Webb.

Essas fontes intrigam os astrônomos porque algumas parecem esconder buracos negros surpreendentemente grandes para uma época em que o Universo ainda era muito jovem.

O problema está justamente no tempo disponível. Pelos modelos tradicionais, muitos desses buracos negros aparentemente não teriam tido bilhões de anos para crescer lentamente. Mesmo assim, já aparecem com massas enormes nas primeiras fases da história cósmica.

Buracos negros podem ter começado a crescer dentro de enormes estruturas gasosas

É justamente aí que o MoM-BH*-1 se torna especialmente interessante.

A hipótese é que certos buracos negros primordiais tenham começado sua evolução dentro de estruturas formadas por gigantescas quantidades de gás. Em vez de surgir pequeno e crescer lentamente ao longo de eras, o buraco negro poderia receber grandes volumes de matéria desde muito cedo.

Esse cenário permitiria um crescimento extremamente acelerado e ajudaria a explicar como alguns buracos negros alcançaram massas tão elevadas em um período relativamente curto.

Ao redor do buraco negro, o gigantesco envelope de hidrogênio produziria a aparência de algo semelhante a uma estrela, embora a fonte principal de energia fosse completamente diferente.

Uma nova categoria de objeto cósmico?

A descrição como “estrela de buraco negro” ainda representa uma interpretação científica para explicar as observações. Não significa que uma nova categoria de astro já esteja definitivamente estabelecida.

Para que a hipótese ganhe força, os astrônomos precisarão localizar mais objetos apresentando características semelhantes e comparar suas propriedades.

Entre os sinais considerados importantes estão a enorme luminosidade, a grande quantidade de hidrogênio, a presença de um buraco negro central extremamente massivo e a baixa concentração de elementos pesados.

Se esse padrão começar a aparecer repetidamente nas observações do Universo primordial, os cientistas poderão estar diante de uma população de objetos que até recentemente era praticamente impossível de detectar.

James Webb está enxergando uma época que antes permanecia escondida

Uma das grandes vantagens do James Webb é sua capacidade de observar em infravermelho objetos cuja luz viajou durante bilhões de anos até chegar aos instrumentos do telescópio.

Isso permite aos pesquisadores investigar períodos extremamente antigos da história do cosmos e observar estruturas que existiam quando o Universo possuía apenas uma pequena fração de sua idade atual.

O pesquisador Rohan Naidu, que liderou o trabalho, destacou que algo extraordinário parece ter acontecido nessa fase inicial para permitir o surgimento tão precoce de buracos negros gigantescos.

A descoberta do MoM-BH*-1 ainda não resolve completamente o mistério. Porém, fornece uma possível ligação entre os enigmáticos pontos vermelhos vistos pelo James Webb e os mecanismos capazes de produzir buracos negros supermassivos muito antes do que se imaginava.