Telescópio James Webb observa o nascimento de uma galáxia gigante e um buraco negro supermassivo

Os astrónomos utilizaram o Telescópio Espacial James Webb para captar uma imagem extraordinária de uma galáxia massiva a tomar forma no Universo primitivo. Identificaram um grupo compacto de, pelo menos, seis galáxias que provavelmente se fundirão num único sistema gigantesco. No centro deste “estaleiro de obras” cósmico encontra-se um buraco negro supermassivo em crescimento.

O estudo internacional foi liderado por astrónomos da Universidade de Leiden e da Universidade de Oxford. As descobertas foram publicadas nas revistas The Open Journal of Astrophysics e Astronomy & Astrophysics.

O sistema observado, TGSS J1530+1049, situa-se a mais de doze mil milhões de anos-luz de distância. Estamos a vê-lo tal como era quando o Universo tinha apenas cerca de mil e quinhentos milhões de anos. Os investigadores apontaram o Telescópio Espacial James Webb para esta localização porque observações de rádio anteriores tinham sugerido a existência de um buraco negro supermassivo ativo. Os novos dados revelaram que a região circundante é muito mais complexa do que se esperava. “Não encontrámos uma galáxia, mas sim um conjunto de, pelo menos, seis galáxias”, afirma Aayush Saxena, da Universidade de Oxford.

Uma fase crucial na evolução cósmica

Quatro dessas galáxias revelaram-se, de facto, surpreendentemente massivas. Juntas, contêm estrelas que equivalem a centenas de milhares de milhões de massas solares, numa região com apenas algumas dezenas de milhares de anos-luz de diâmetro. Isto torna o sistema uma das concentrações mais densas conhecidas de galáxias massivas deste período inicial do Universo.

Segundo o coautor Roderik Overzier, do Observatório de Leiden, o sistema oferece uma visão rara sobre uma fase fundamental da evolução cósmica. “Chamamos a estruturas como esta de protoenxames: os precursores das vastas coleções de galáxias que vemos hoje. São locais onde a matéria se reuniu numa fase muito precoce. Pensamos estar a testemunhar um momento raro em que várias galáxias massivas ainda existem separadamente, mas já se encontram no processo de formar uma galáxia muito maior”.

Buraco negro central

A equipa pensa que as galáxias em fusão estão relacionadas com o crescimento do buraco negro central. As observações de rádio fornecem mais pistas. “Utilizando uma rede de radiotelescópios interligados, conseguimos produzir uma imagem muito nítida de TGSS J1530+1049”, afirma Krisztina Gabányi, da Universidade Eötvös Loránd, em Budapeste. “A emissão de rádio é produzida à medida que a matéria cai no buraco negro, enquanto parte dela é expelida novamente a alta velocidade”. As observações sugerem que o buraco negro ainda é relativamente jovem.

Segundo o coautor Huub Röttgering, os investigadores podem ter captado o sistema num momento crucial. “O que torna isto especial é o facto de podermos acompanhar tanto a formação de uma galáxia gigante como o crescimento do buraco negro no seu centro”, afirma. As observações oferecem, portanto, uma visão rara de um “estaleiro de obras” cósmico no Universo jovem, onde os antepassados das maiores galáxias atuais estão a tomar forma.

// Universidade de Leiden (comunicado de imprensa)
// Artigo científico #1 (The Open Journal of Astrophysics)
// Artigo científico #2 (Astronomy & Astrophysics)

Saiba mais:

TGSS J1530+1049:
Wikipedia

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