Cientistas encontram um buraco negro capaz de revelar os segredos do universo

Um grupo de astrônomos publicou nesta quarta nas revistas Nature e the Astrophysical Journal Letters que foi encontrado um dos maiores buracos negros já descobertos e o supermassivo mais distante já visto em nosso Universo.

Atenção para os números: trata-se de um gigante que é quase 1 bilhão de vezes mais massivo que o nosso Sol (que, por sua vez, já é, aproximadamente, 333.000 vezes mais massivo que a Terra). CARAAAAAAAAAAAAAAALHO

E apenas para deixar claro: Massa e peso são coisas completamente diferentes, ok? Massa é um valor absoluto enquanto que peso é o resultado da massa vezes a gravidade. Por isso que o peso de um pessoa varia do local em que ela estiver no unvierso.

Mas voltando à história do personagem principal desta notícia, ele não é um corpo celeste comum, como você deve ter percebido. Ele é tão massivo é conhecido como "quasar", classificação dada apenas às maiores entidades do nosso universo. Para você ter noção de que são as maiores mesmo, para um buraco negro supermassivo ser considerado um quasar ele tem que emitir algo entre 100 e 1000 vezes mais luz que uma galáxia inteira composta por cem bilhões de estrelas.

Só isso.

Pois bem, além disso os quasares são cercados por um super brilhante e altamente energético disco composto por gás e poeira. Porém, nem é o seu tamanho ou composição que causou furor, mas sim sua distância. Por causa dela é que o objeto poderá ajudar os cientistas a aprender mais sobre as condições do universo quando ele ainda era bastante jovem, praticamente uma criança.

O quasar J1342+0928, como foi chamado, está tão longe que a sua luz levou cerca de 13,1 bilhões de anos para nos alcançar. Sabendo que o universo tem uma idade de mais ou menos 13.8 bilhões de anos é só fazer uma continha de menos e ver podemos concluir que ele se formou após míseros 690 milhões de anos. Olhar para ele é o mesmo que olhar para uma máquina do tempo.

E não se engane, na escala de tempo cosmológica, 700 milhões de anos é bem no início de tudo.

Para você ter noção do quão importante é essa descoberta, até hoje os cientistas não têm certeza de quando as primeiras estrelas se formaram após o Big Bang já que achar um objeto de estudo como esse quaser é raríssimo. Estudar os gases que o rodeiam poderá revelar um pouco sobre como o universo estava evoluindo naquele momento de 13.1 bilhões de anos atrás.

Em sua essência os quasares localizam-se em centros de galáxias massivas, e acredita-se que sejam um dos objetos mais luminosos do Universo. Os buracos negros dentro deles não emitem nenhuma luz, é claro, afinal são buracos negros, mas o gás e o pó à sua volta se agitam tão rapidamente por causa do campo gravitacional que criam um atrito capaz de liberar aquela quantidade monstruosa de luz e calor que vimos no parágrafo anterior.

No entanto, é basicamente impossível ver a luz visível desses objetos, já que os quasares são super longe da Terra. É por isso que os astrônomos procuram quasares no infravermelho ou infravermelho-próximo (luz com comprimentos de onda muito mais longos do que a "luz normal" que é visível  e que podem ser capturadas por telescópios especializados).

Ao estudar esta luz, os cientistas consguem descobrir a distância deste quasar. Já que o universo está se expandindo, à medida em que os quasares também se afastam da Terra a sua luz acaba se esticando em comprimentos de onda ainda mais longos e fiquem "mais vermelhos". Esse fenômeno é conhecido como redshift e pode nos dizer quais quasares estão mais distantes do que outros. Quanto mais luz vermelha um objeto distorce em direção ao fim do espectro da cor vermelha, mais distante ele está e mais rápido parece estar se afastando.

E a pesquisa ainda está em busca de quasares mais distantes, possivelmente os que existiram em um momento ainda anterior. Quanto mais quasares encontrarmos, os melhores astrônomos de retrato podem pintar do Universo adiantado.

Segundo Bram Venemans, que estuda os buracos negros no Instituto Max Planck para astronomia, e que é um dos responsáveis pela descoberta, "Já podemos aprender muito sobre o início do universo com ele, mas é claro que você quer mais".

Encontrar os quasares cada vez mais longe tem sido um processo de anos para Venemans e sua equipe. Eles estimam que há apenas 20 a 100 quasares a essas distâncias incrivelmente extremas em todo o universo. E para piorar, dada a grande quantidade de objetos brilhantes no universo a pesquisa é longa e tediosa: os pesquisadores passam anos juntando dados de diferentes telescópios analisando os brilhos e procurando candidatos que possam ser quasares super-distantes.

Para complicar as coisas há ainda as estrelas conhecidas como "anãs marrons" que, embora muitas delas residam em nossa própria galáxia, em termos de classificação podem ser facilmente confundidas com os quasares e atrapalhar tudo.

Após eliminar vários falsos positivos eles chegaram até este quasar. Antes dele o quasar mais distante que já havia sido encontrado tinha sido registrado a 13 bilhões de anos-luz de distância, ou seja, que trazia imagens de quando o universo tinha 750 milhões de anos de idade. A diferença entre esse quasar recentemente descoberto e o outro é pequena (em termos astronômicos): apenas 60 milhões de anos.

Porém, naquela época, 60 milhões de anos eram 10% de toda a idade do Universo, época em que as coisas mudavam muito rapidamente.

Na verdade, os astrônomos acreditam que este último quasar data de quando o universo passava por um período de transição crucial. Por centenas de milhões de anos após o Big Bang o costos foi um lugar bastante chato. Não havia estrelas ou buracos negros, mas em vez disso, só um monte de matéria escura (qu aliás, ainda não se entende muito bem até hoje, confira clicando no box ao lado), bem como hidrogênio e hélio espalhados por toda parte.

Com o passar do tempo esses elementos básicos entrariam em colapso e se uniriam para formar as primeiras estrelas e amimar um pouco as coisas. Essas estrelas gerariam um monte de radiação, tirando os elétrons do hidrogênio espalhado pelo infinito das galáxias. Foi um momento-chave na história do universo conhecida como Época of Reionização, quando o hidrogênio passou de ser neutro para ionizado.

No entanto, os cientistas não têm certeza de quando essa mudança aconteceu exatamante. Segundo suas teorias (chutes) o período começou cerca de 500 milhões de anos após o Big Bang e terminou quando o Universo tinha 1 bilhão de anos.

E é aí que entra o recém descoberto quasar. Ao estudarem a luz deste objeto, os astrônomos descobriram que grande parte do hidrogênio em torno do quasar ainda era neutro, ou seja, provavelmente ele se formou no meio da Época of Reionização.

Algumas questões já parecem estar sendo resolvidas, porém ainda há alguns aspectos desse quasar que os astrônomos não conseguem explicar. Por exemplo, não se sabe como é possível que um quasar deste tamanho tenha existido em um período tão primordial do universo. Até onde se sabe demora muito tempo para que os buracos negros reunam material suficiente para ficar desse tamanhão. Segundo os cálculos dos astrônomos o processo deveria levar mais do que os 690 milhões de anos que demorou para que o surgisse.

Porém essas respostas não serão respondidas tão facilmente. É por isso que os astrônomos planejam continuar procurando por quasares distantes como este para entender melhor o que havia na época. "A expectativa é que eles não deveriam estar lá, mas agora sabemos que há pelo menos um", diz Eduardo Bañados, outro dos pesquisadores que descobriram o gigante. Ele ainda acrescenta: "ele [o quasar J1342+0928] é realmente difícil de explicar segundo os modelos convencionais de buracos negros".