Descoberto buraco negro “encoberto” no Universo inicial

Goddard NASA

Os astrónomos descobriram evidências do mais distante buraco negro “encoberto” até à data, usando o Observatório de raios-X Chandra da NASA. A apenas 6% da idade do Universo, esta é a primeira indicação de um buraco negro escondido por gás numa altura tão precoce na história do cosmos.

Os buracos negros supermassivos, com milhões a milhares de milhões de vezes a massa do nosso Sol, normalmente crescem puxando material de um disco de matéria circundante. O crescimento rápido gera grandes quantidades de radiação numa região muito pequena em redor do buraco negro. Os cientistas chamam “quasar” a esta fonte extremamente brilhante e compacta.

De acordo com as teorias atuais, uma densa nuvem de gás alimenta o material no disco em torno do buraco negro supermassivo durante o seu período de crescimento inicial, que “envolve” ou esconde da nossa observação a maior parte da luz brilhante do quasar. À medida que o buraco negro consome material e se torna mais massivo, o gás na nuvem esgota-se, até que o buraco negro e o seu disco brilhante ficam a descoberto.

“É extraordinariamente desafiador encontrar quasares nesta fase encoberta, porque grande parte da sua radiação é absorvida e não pode ser detetada pelos instrumentos atuais,” disse Fábio Vito da Pontificia Universidad Católica de Chile, em Santiago, Chile, que liderou o estudo. “Graças ao Chandra e à capacidade dos raios-X em penetrarem através da nuvem obscura, pensamos que finalmente conseguimos.”

A nova descoberta surgiu de observações de um quasar chamado PSO167-13, que foi descoberto pela primeira vez pelo Pan-STARRS, um telescópio ótico no Hawaii. Observações óticas deste e de outros levantamentos detetaram cerca de 200 quasares que já brilhavam intensamente quando o Universo tinha menos de mil milhão de anos, ou cerca de 7% da sua idade atual.

Estas pesquisas só foram consideradas eficazes para encontrar buracos negros não cobertos, porque a radiação que detetam é suprimida até por finas nuvens de gás e poeira. Como PSO167-13 fazia parte destas observações, esperava-se que este quasar também estivesse desobstruído.

A equipa de Vito testou esta ideia usando o Chandra para observar PSO167-13 e outros nove quasares descobertos com levantamentos óticos. Após 16 horas de observações, apenas três fotões de raios-X foram detetados de PSO167-13, todos com energias relativamente altas. Dado que os raios-X de baixa energia são mais facilmente absorvidos do que os de mais alta energia, a explicação provável é que o quasar é altamente obscurecido pelo gás, permitindo que sejam detetados apenas raios-X de alta energia.

“Esta foi uma completa surpresa,” disse o coautor Niel Brandt da Universidade Estatal da Pennsylvania em University Park, EUA. “Era como se estivéssemos à espera de uma borboleta, mas ao invés víssemos um casulo. Nenhum dos outros nove quasares que observámos estava coberto, que foi o que previmos.”

Uma reviravolta interessante no que toca a PSO167-13 é que a galáxia hospedeira tem uma galáxia companheira, visível nos dados anteriormente obtidos com o ALMA (Atacama Large Millimeter Array) no Chile e com o Telescópio Espacial Hubble da NASA. Dada a sua pequena separação e o fraco brilho da fonte em raios-X, a equipa não foi capaz de determinar se a recém-descoberta emissão de raios-X está associada com o quasar PSO167-13 ou com a galáxia companheira.

Se os raios-X vierem do quasar conhecido, então os astrónomos precisam de desenvolver uma explicação para o porquê de o quasar parecer altamente obscurecido em raios-X, mas não no visível. Uma possibilidade é que houve um aumento grande e rápido no “disfarce” do quasar durante os três anos que separam as observações óticas das de raios-X. Por outro lado, se em vez disso os raios-X tiverem origem na galáxia companheira, então representa a deteção de um novo quasar em íntima proximidade com PSO167-13. Este par de quasares seria o mais distante já detetado.

Em qualquer um destes dois casos, o quasar detetado pelo Chandra seria o quasar encoberto mais distante já visto, 850 milhões de anos após o Big Bang. O recordista anterior foi observado 1,3 mil milhões de anos após o Big Bang.

Os autores planeiam prosseguir com mais observações a fim de aprender mais. “Com uma observação mais longa do Chandra, podemos obter uma estimativa melhor de quão encoberto está este buraco negro,” disse o coautor Franz Bauer, também da Pontificia Universidad Católica de Chile e membro associado do Millenium Institute de Astrofísica, “e fazer uma identificação confiante da fonte de raios-X com o quasar conhecido ou com a galáxia companheira.”

Os autores também planeiam procurar mais exemplos de buracos negros altamente obscurecidos. “Nós suspeitamos que a maioria dos buracos negros supermassivos no Universo inicial está encoberta: é, pois, crucial detetá-los e estudá-los para entender como podem crescer até massas de mil milhões de sóis tão rapidamente,” comentou o coautor Roberto Gilli do INAF em Bolonha, Itália.

O artigo que descreve estes resultados foi aceite para publicação na revista Astronomy and Astrophysics e está disponível online.

// CCVAlg

PARTILHAR

RESPONDER

Friends: regresso da série está em negociações

De acordo com o The Hollywood Reporter, encontram-se a decorrer negociações que podem levar a uma reunião da série intemporal Friends. Este retorno seria um trunfo exclusivo da plataforma HBO Max, que ainda não foi …

NASA rebatiza Ultima Thule. Antigo nome foi associado ao nazismo

O nome do Ultima Thule deu polémica e a NASA decidiu mudá-lo. A controvérsia surgiu pelo nome dado inicialmente ao mundo gelado do Cinturão de Kuiper estar vinculado à ideologia nazi. O anúncio foi feito esta …

Vídeo mostra orcas a perseguirem tubarões-brancos na África do Sul

O tubarão-branco é visto como o maior predador dos oceanos. Mas um novo vídeo mostra que nem este animal está assim tão seguro, sendo na verdade uma presa para outras espécies. De acordo com o Science …

Descoberta a primeira vespa polinizadora da época dos dinossauros

Uma equipa de cientistas encontrou a primeira vespa polinizadora (prosphex anthophilos), que conviveu com dinossauros há cerca de 100 milhões de anos. O animal foi encontrado num fragmento de resina fossilizada em Mianmar, na Birmânia, segundo …

China está a vender drones assassinos ao Médio Oriente

A China está a vender drones capazes de matar automaticamente, sem necessidade de controlo humano. Os seus principais clientes serão a Arábia Saudita e o Paquistão. Segundo o site Defense One, uma empresa chamada Ziyan está …

Aumento da temperatura pode vir a matar 1,5 milhões de indianos por ano

Se as emissões globais de gases de efeito de estufa não forem interrompidas, cerca de 1,5 milhões de indianos podem vir a morrer anualmente até 2100 devido ao aumento das temperaturas. Os números contam de …

O vencedor do Tour de France, Egan Bernal, pode ter beneficiado de uma vantagem genética

O ponto de viragem da Tour de France deste verão ocorreu no alto de uma montanha nos Alpes franceses. Foi o resultado de anos de treinamento e, de acordo com um estudo divulgado na segunda-feira, …

Mina Chang utilizou uma capa falsa da Time no CV e conseguiu chegar ao Governo de Trump

Mina Chang, vice-secretária adjunta do Gabinete de Operações de Conflitos e Estabilização do Departamento de Estado dos Estados Unidos, mentiu no seu currículo para conseguir alcançar um lugar no Governo de Donald Trump. De acordo com …

Jovem norueguesa controla 450 perfis no Instagram para tentar evitar suicídios

Uma norueguesa de 22 controla 450 perfis privados no Instagram para tentar evitar suicídios, conta a emissora britânica BBC, revelando ainda que a jovem recebeu já o apelido de "salva-vidas" devido ao trabalho que leva …

Espanha vai tentar exumar 31 corpos que se encontram no Vale dos Caídos

As autoridades espanholas vão tentar exumar 31 dos milhares de corpos de pessoas enterradas no Vale dos Caídos, um grande mausoléu onde esteve enterrado o ditador Francisco Franco até ao mês passado. Segundo a agência Associated …