Uma equipe internacional de astrônomos identificou um objeto espacial inédito, que pode representar uma nova categoria de corpo celeste no universo primordial. Nomeado MoM-BH-1, o objeto, com tamanho aproximado ao do Sistema Solar, emite uma quantidade de energia cerca de 100 bilhões de vezes superior ao que uma estrela comum poderia gerar fisicamente. A hipótese mais plausível, segundo os pesquisadores, é que se trate de uma “estrela de buraco negro”. A descoberta foi feita por meio do Telescópio Espacial James Webb, da NASA, e divulgada nesta quarta-feira (12) na revista científica Nature. A observação ocorreu quando o universo tinha apenas alguns centenas de milhões de anos, pouco tempo após o Big Bang, o que torna o achado especialmente relevante para o entendimento da formação de estruturas cósmicas iniciais.

Caracterização incomum de MoM-BH-1 desafia conceitos estabelecidos

A principal peculiaridade de MoM-BH-1 reside na combinação de propriedades que, até então, eram atribuídas a objetos distintos. “Você tem algo que se assemelha a uma estrela, mas é 100 bilhões de vezes mais brilhante”, explica Rohan Naidu, pesquisador do programa Hubble e autor principal do estudo. Enquanto as estrelas convencionais, incluindo o Sol, produzem energia por fusão nuclear do hidrogênio em elementos mais pesados, esse mecanismo possui limites físicos que não explicam o brilho extremo de MoM-BH-1. Por outro lado, buracos negros podem emitir radiação intensa durante o processo de acreção, quando atraem e acumulam matéria ao seu redor, aquecendo o gás e liberando energia antes de sua absorção completa. Os pesquisadores incorporaram esse mecanismo às simulações para entender as características do objeto.

O enigma dos pequenos pontos vermelhos no universo antigo

Desde o início das observações do universo distante com o James Webb, astrônomos têm encontrado numerosos objetos compactos e avermelhados, chamados informalmente de “pequenos pontos vermelhos”. Esses corpos, que aparecem em épocas extremamente remotas, representam um dos maiores mistérios atuais da astronomia. “Esses pequenos pontos parecem estar por toda parte no início do universo, mas desaparecem com o tempo”, observa Naidu. Os cientistas sugerem que MoM-BH-1 pode ser uma pista para compreender esses fenômenos, pois acredita-se que muitos desses pontos vermelhos possam ser, na verdade, buracos negros cercados por grandes concentrações de gás, situados no centro de galáxias muito jovens.

Descoberta acidental e evidências que desafiam explicações tradicionais

A equipe não buscava especificamente uma “estrela de buraco negro” ao realizar o levantamento denominado “Miragem ou Milagre”, voltado à busca por galáxias antigas e distantes. Durante a análise de imagens, um ponto luminoso e de coloração vermelha chamou atenção. A cor poderia indicar a presença de poeira, que na astronomia pode bloquear certos comprimentos de onda e fazer um objeto parecer mais avermelhado, fenômeno semelhante ao efeito de partículas suspensas na atmosfera terrestre. No entanto, a luz emitida por MoM-BH-1 apresentava características que não se encaixavam na explicação de poeira, como a ausência de luz em determinadas faixas de comprimento de onda, uma assinatura conhecida como quebra de Balmer, relacionada ao hidrogênio em condições de alta densidade. Essa assinatura, a mais profunda já registrada em qualquer objeto, descartou a hipótese de estrelas comuns como fonte de sua luminosidade.

Estrutura de gás denso que simula uma estrela

Diante dessas evidências, os pesquisadores passaram a considerar uma hipótese alternativa: que a aparência vermelha do objeto pudesse ser resultado de uma camada extremamente densa de hidrogênio, sem necessidade de poeira. Simulações indicaram que, sob condições extremas, um envelope de gás hidrogênio tão denso que se assemelha à superfície de uma grande estrela poderia gerar o padrão de luz observado. Nesse cenário, um buraco negro de aproximadamente 100 mil vezes a massa do Sol estaria no centro, cercado por um envelope de gás que absorve parte da luz e produz a assinatura detectada. Essa estrutura externa se pareceria com uma estrela, mas sua energia interna derivaria de um buraco negro central, não de fusão nuclear.

Primeiro exemplo de uma possível nova família de objetos

O objeto foi nomeado MoM-BH-1, em referência ao levantamento “Miragem ou Milagre”. A denominação também sugere que ele possa ser o primeiro de uma nova população de corpos chamados de “estrelas de buraco negro”. Segundo os autores, outros pontos vermelhos detectados pelo James Webb poderiam representar versões menos luminosas desse fenômeno, ainda envoltas por suas galáxias hospedeiras. MoM-BH-1 é particularmente destacado por sua luminosidade, que praticamente ofusca a galáxia ao seu redor, facilitando o estudo de suas características. Para os astrônomos, a hipótese ainda necessita de confirmação por meio de novas observações, mas, se validada, pode esclarecer a origem e o crescimento dos primeiros buracos negros massivos no universo, além de contribuir para o entendimento da formação de estruturas cósmicas primitivas.