Chandra e Webb “ligam” os pequenos pontos vermelhos

Um objeto recém-descoberto pode ser a chave para desvendar a verdadeira natureza de uma misteriosa classe de fontes que os astrónomos têm recentemente encontrado no Universo primitivo.

Um “ponto de raios X” detetado pelo Observatório de raios X Chandra da NASA poderá explicar o que são estas centenas ou, potencialmente, milhares de objetos. Um artigo científico que descreve os resultados foi publicado na revista The Astrophysical Journal Letters.

Pouco depois de o Telescópio Espacial James Webb da NASA ter iniciado as suas observações científicas, surgiram relatos de uma nova classe de objetos misteriosos. Os astrónomos encontraram pequenos objetos vermelhos a cerca de 12 mil milhões de anos-luz da Terra ou mais longe, que ficaram conhecidos como “Pequenos Pontos Vermelhos” (ou LRDs, sigla inglesa para “Little Red Dots”).

Muitos cientistas pensam que os LRDs são buracos negros supermassivos embebidos em nuvens densas de gás, que mascaram algumas das assinaturas típicas em diferentes tipos de luz – incluindo raios X – que os astrónomos costumam usar para os identificar. Isto torná-los-ia diferentes dos típicos buracos negros supermassivos em crescimento, que não estão embebidos em gás denso, permitindo que a brilhante luz ultravioleta e os raios X provenientes do material em órbita dos buracos negros escapem.

Devido a isto e às suas potenciais semelhanças com as atmosferas estelares, os astrónomos chamaram a isto o cenário da “estrela-buraco negro” para os LRDs.

Este novo “ponto de raios X” (oficialmente designado 3DHST-AEGIS-12014), localizado a cerca de 11,8 mil milhões de anos-luz da Terra, poderá constituir uma ponte crucial entre as estrelas-buraco negro e os típicos buracos negros supermassivos em crescimento. Exibe a maioria das características de um LRD, incluindo o facto de ser pequeno, vermelho e estar localizado a uma grande distância, mas brilha em raios X, ao contrário de outros LRDs.

“Os astrónomos há vários anos que têm vindo a tentar descobrir o que são os pequenos pontos vermelhos”, afirmou o autor principal, Raphael Hviding, do Instituto Max Planck de Astronomia, na Alemanha. “Este objeto de raios X individual pode ser – para usar uma expressão – o que nos permite ligar todos os pontos”.

A equipa encontrou este objeto especial após comparar novos dados do Webb com um levantamento profundo realizado anteriormente pelo Chandra.

“Se os pequenos pontos vermelhos são buracos negros supermassivos em rápido crescimento, por que razão não emitem raios X como outros buracos negros semelhantes?”, pergunta a coautora Anna de Graaff, do Centro de Astrofísica | Harvard & Smithsonian, em Cambridge, Massachusetts, EUA. “Encontrar um pequeno ponto vermelho que parece diferente dos outros dá-nos uma nova e importante perspetiva sobre o que os poderá alimentar”.

Os investigadores sugerem que o ponto de raios X representa uma fase de transição de um LRD para um buraco negro supermassivo em crescimento típico. À medida que a estrela-buraco negro consome o gás circundante, surgem abertas irregulares nas nuvens de gás. Isto permite que os raios X provenientes do material que cai no buraco negro consigam atravessar, sendo observados pelo Chandra. Eventualmente, todo o gás é consumido e a estrela-buraco negro deixa de existir.

Existem também indícios nos dados do Chandra, relativos ao ponto de raios X, de que há variações no brilho dos raios X, o que corrobora a ideia de que o buraco negro está parcialmente obscurecido. À medida que a nuvem de gás gira, zonas de gás mais denso e menos denso podem transitar à frente do buraco negro (da perspetiva do Sistema Solar), causando alterações no brilho dos raios X.

“Se confirmarmos que o ponto de raios X é um pequeno ponto vermelho em transição, não só seria o primeiro do seu género, como poderíamos estar a ver o interior de um pequeno ponto vermelho pela primeira vez”, afirmou o coautor Hanpu Liu, da Universidade de Princeton, em New Jersey, EUA. “Teríamos também a evidência mais forte até à data de que o crescimento de buracos negros supermassivos está no centro de alguns, se não de todos, os pequenos pontos vermelhos”.

Uma ideia alternativa para o ponto de raios X é que se trata de um tipo mais comum de buraco negro supermassivo em crescimento, mas que está envolto num tipo exótico de poeira que os astrónomos nunca viram antes. Estão previstas observações futuras que deverão ser capazes de revelar a verdade.

“O ponto de raios X estava presente nos nossos dados do levantamento Chandra há mais de dez anos, mas não fazíamos ideia do quão notável era antes de o Webb ter vindo observar o campo”, afirmou o coautor Andy Goulding, de Princeton. “Este é um exemplo marcante da colaboração entre dois grandes observatórios”.

// NASA (comunicado de imprensa)
// Chandra/Harvard (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (The Astrophysical Journal Letters)

Saiba mais:

Pequenos pontos vermelhos (ou LRDs, “Little Red Dots”):
Wikipedia

Estrela-buraco negro:
Wikipedia

Observatório de raios X Chandra:
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