Buraco negro disfarçado de galáxia pode explicar luz misteriosa no Universo primordial (IMAGEM)

Alguns dos pontos de luz observados no início do Universo, conhecidos como pequenos pontos vermelhos (LRDs, na sigla em inglês), podem representar um tipo de objeto completamente novo. Um desses objetos, apelidado de “O Penhasco”, revelou características que desafiam as explicações convencionais. Segundo uma nova análise, esses pontos podem ser buracos negros supermassivos envoltos por densas nuvens de gás, funcionando como uma espécie de atmosfera em torno de um núcleo estelar.

A principal questão que os astrônomos enfrentam é a presença de uma ruptura espectral nos LRDs, conhecida como ruptura de Balmer, que faz com que essas galáxias pareçam mais antigas do que deveriam ser no contexto do Universo primordial. A equipe liderada por Anna de Graaff, do Instituto Max Planck de Astronomia, concluiu que a luz observada no “Penhasco” não pode ser explicada por uma população estelar evoluída e extremamente densa.

Em vez disso, os pesquisadores propõem que a fonte de luz seja uma estrutura ionizante avermelhada por gás denso e absorvente. O único modelo capaz de reproduzir com precisão a intensidade e a forma da ruptura de Balmer observada é o de uma “estrela buraco negro” — um buraco negro supermassivo cercado por gás hidrogênio que absorve e emite luz de maneira específica.

A ruptura de Balmer ocorre na parte ultravioleta do espectro e é causada pela absorção de luz de comprimento de onda curto por átomos de hidrogênio. Essa característica é normalmente associada a galáxias dominadas por estrelas do tipo A, que têm a temperatura ideal para esse tipo de absorção. No entanto, para que essas estrelas sejam predominantes, as galáxias precisam ser antigas o suficiente para que as estrelas mais massivas (tipos O e B) já tenham desaparecido.

O problema é que muitas galáxias tipo L exibem essa ruptura de Balmer apenas 600 milhões de anos após o Big Bang — um tempo considerado insuficiente para que uma população dominante de estrelas do tipo A se estabeleça. Isso levou os cientistas a explorar outras possibilidades, como buracos negros primordiais ou sementes de estrelas supermassivas, para explicar essas observações.

O “Penhasco” representa um desafio ainda maior, com uma ruptura de Balmer mais intensa do que qualquer outra já observada em galáxias tipo L. A análise espectral revelou que sua luz se assemelha mais à de uma única estrela do que à de uma galáxia inteira, o que motivou a criação de um novo modelo: a estrela buraco negro. Essa estrutura se assemelha a uma estrela envolta em plasma, mas com um buraco negro no centro, aquecendo o gás hidrogênio ao redor.

Embora ainda seja apenas uma hipótese, a simulação da estrela buraco negro reproduziu com precisão o espectro observado no “Penhasco”. Isso sugere que alguns dos LRDs podem ser buracos negros disfarçados de galáxias.

Os pesquisadores destacam que o “Penhasco” fornece a evidência mais forte até agora de que a emissão espectral dos LRDs pode ser dominada por núcleos galácticos ativos, e não por populações estelares evoluídas graças à qualidade dos dados obtidos pelo telescópio espacial James Webb (JWST).