Um objeto recém-descoberto pode ser a chave para desvendar a verdadeira natureza de uma misteriosa classe de fontes que os astrónomos encontraram no Universo primitivo nos últimos anos.
Um “ponto de raios X” encontrado pelo Observatório de Raios X Chandra da NASA poderia explicar o que são centenas ou potencialmente milhares desses objetos. Um artigo que descreve os resultados foi publicado no 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 astrônomos encontraram pequenos objetos vermelhos a cerca de 12 bilhões de anos-luz da Terra ou mais longe, que ficaram conhecidos como “pequenos pontos vermelhos” (LRDs).
Muitos cientistas pensam que os LRD são buracos negros supermassivos embutidos em nuvens de gás denso, que mascaram algumas das assinaturas típicas em diferentes tipos de luz – incluindo raios X – que os astrónomos normalmente usam para os identificar. Isto os tornaria diferentes dos típicos buracos negros supermassivos em crescimento, que não estão incrustados em gás denso, permitindo que a luz ultravioleta brilhante e os raios X do material que orbita os buracos negros escapem.
Por causa disto e das suas potenciais semelhanças com atmosferas estelares, os astrónomos chamaram este cenário de “estrela de buraco negro” para LRDs.
Este novo “ponto de raios X” (oficialmente conhecido como 3DHST-AEGIS-12014), que está localizado a cerca de 11,8 mil milhões de anos-luz da Terra, pode fornecer uma ponte crucial entre estrelas de buracos negros e buracos negros supermassivos típicos em crescimento. Ele exibe a maioria das características de um LRD, incluindo ser pequeno, vermelho e localizado a uma grande distância, mas brilha na luz de raios X, ao contrário de outros LRDs.
“Há vários anos que os astrónomos têm tentado descobrir o que são os pequenos pontos vermelhos,” disse o principal autor do estudo, Raphael Hviding, do Instituto Max Planck de Astronomia, na Alemanha. “Este único objeto de raios X pode ser – para usar uma frase – o que nos permite conectar todos os pontos.”
A equipe encontrou este objeto especial depois de comparar novos dados do Webb com uma pesquisa profunda realizada anteriormente pelo Chandra.
“Se pequenos pontos vermelhos são buracos negros supermassivos que crescem rapidamente, por que não emitem raios X como outros buracos negros?” disse a co-autora Anna de Graaff do Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian, em Cambridge, Massachusetts. “Encontrar um pequeno ponto vermelho que pareça diferente dos outros nos dá uma nova visão importante sobre o que poderia alimentá-los.”
Os pesquisadores sugerem que o ponto de raios X representa uma fase de transição de um LRD para um típico buraco negro supermassivo em crescimento. À medida que a estrela do buraco negro consome o gás circundante, aparecem buracos irregulares nas nuvens de gás. Isso permite que os raios X do material que cai no buraco negro passem, que são observados pelo Chandra. Eventualmente, todo o gás é consumido e a estrela do buraco negro deixa de existir.
Há também indícios nos dados do Chandra do ponto de raios X de que existem variações no brilho dos raios X, o que apoia a ideia de que o buraco negro está parcialmente obscurecido. À medida que a nuvem de gás gira, manchas de gás mais denso e menos denso podem mover-se através do buraco negro, causando alterações no brilho dos raios X.
“Se confirmarmos o ponto de raios X como um pequeno ponto vermelho em transição, não só seria o primeiro do seu género, mas também poderemos ver o coração de um pequeno ponto vermelho pela primeira vez”, disse o co-autor Hanpu Liu, da Universidade de Princeton, em Nova Jersey. “Teríamos também a evidência mais forte de que o crescimento de buracos negros supermassivos está no centro de alguns, se não de todos, da pequena população de pontos vermelhos.”
Uma ideia alternativa para o ponto de raios X é que ele é um tipo mais comum de buraco negro supermassivo em crescimento, mas está envolto num tipo exótico de poeira que os astrónomos nunca tinham visto antes. Estão planejadas observações futuras que deverão ser capazes de lançar luz sobre a verdade.
“O ponto de raios X estava presente nos dados do nosso estudo Chandra há mais de dez anos, mas não tínhamos ideia de quão notável era antes de Webb aparecer para observar o campo”, disse o co-autor Andy Goulding, de Princeton. “Este é um exemplo poderoso de colaboração entre dois grandes observatórios.”
O Marshall Space Flight Center da NASA gerencia o programa Chandra. O Centro de Raios-X Chandra do Observatório Astrofísico Smithsonian controla as operações científicas de Cambridge, Massachusetts, e as operações de voo de Burlington, Massachusetts.
Leia mais no Observatório de Raios-X Chandra da NASA
Saiba mais sobre o Observatório de Raios-X Chandra e sua missão aqui:
https://science.nasa.gov/chandra
Megan Watzke
Centro de Raios X Chandra
Cambridge, Massachusetts.
617-496-7998
mwatzke@cfa.harvard.edu
Joel Wallace
Centro de Voo Espacial Marshall, Huntsville, Alabama
256-544-0034
joel.w.wallace@nasa.gov
A notícia NASA conecta pequenos pontos vermelhos com Chandra, Webb apareceu antes em ÉTopSaber Notícias.