Astrônomos identificaram um corpo celeste que pode representar um novo tipo de objeto astrofísico. Detectada pelo Telescópio Espacial James Webb, a chamada "estrela com buraco negro" combina características de uma estrela gigante com uma produção de energia típica de um buraco negro em atividade.

A descoberta, liderada por pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) e publicada na última quarta-feira, 12, na revista Nature, pode ajudar a explicar a origem dos misteriosos "pequenos pontos vermelhos" que aparecem em diversas imagens do Universo primordial obtidas pelo James Webb.

O que os cientistas descobriram?

O objeto, batizado de MoM-BH*-1, foi encontrado durante o levantamento Mirage or Miracle (MoM), que busca identificar algumas das primeiras galáxias formadas após o Big Bang.

Os pesquisadores observaram um ponto extremamente vermelho e brilhante, existente apenas algumas centenas de milhões de anos depois do nascimento do Universo.

Inicialmente, a equipe acreditou que poderia se tratar de uma galáxia muito distante envolta por poeira. No entanto, a análise detalhada da luz revelou características incompatíveis com essa hipótese.

O objeto apresentava uma intensa quebra de Balmer — assinatura normalmente observada em atmosferas estelares muito densas — e praticamente não continha elementos além de hidrogênio e hélio.

Ao mesmo tempo, seu brilho era cerca de 100 bilhões de vezes maior do que qualquer estrela conhecida conseguiria produzir apenas por fusão nuclear.

Como seria uma estrela com buraco negro?

Para explicar essa combinação incomum de propriedades, os pesquisadores desenvolveram diferentes simulações computacionais. O modelo que melhor reproduziu as observações descreve um objeto formado por um buraco negro central, com aproximadamente 100 mil vezes a massa do Sol, cercado por um enorme envelope de gás composto principalmente por hidrogênio.

Esse enorme casulo de gás envolve completamente o buraco negro e faz o objeto se parecer com uma estrela gigante. Para um observador distante, a estrutura lembra uma estrela, embora sua principal fonte de energia seja diferente.

Nas estrelas comuns, a energia é produzida pela fusão nuclear em seu núcleo. Nesse objeto, porém, a energia viria do material que cai continuamente em direção ao buraco negro central, aquecendo o gás ao redor e produzindo uma luminosidade extraordinária.

Segundo os autores, trata-se da explicação que melhor corresponde às observações realizadas pelo James Webb para esse objeto, embora novas observações ainda sejam necessárias para confirmar a hipótese.

Descoberta pode explicar os 'pequenos pontos vermelhos' no espaço

Desde o início das operações do James Webb, astrônomos vêm identificando inúmeros pequenos pontos vermelhos nas imagens do Universo primitivo. Esses objetos têm intrigado a comunidade científica porque são muito brilhantes para sua idade cósmica e não se encaixam facilmente nos modelos tradicionais de evolução das galáxias.

Os pesquisadores sugerem que muitos desses pequenos pontos vermelhos possam ser objetos semelhantes ao MoM-BH*-1, com um buraco negro envolto por um enorme envelope de gás.

No caso do MoM-BH*-1, o brilho é tão intenso que praticamente ofusca toda a galáxia onde está inserido, permitindo aos astrônomos observar quase exclusivamente a emissão desse possível novo tipo de objeto.

Nova peça para entender o Universo primitivo

Segundo Rohan Naidu, principal autor do estudo e pesquisador do MIT, a compreensão sobre esse tipo de objeto ainda está evoluindo rapidamente. A equipe acredita que novas observações do James Webb poderão revelar outros exemplos semelhantes e esclarecer como esses sistemas se formaram nas primeiras centenas de milhões de anos após o Big Bang.

Se futuras observações confirmarem essa interpretação, os astrônomos poderão revisar parte dos modelos que explicam como surgiram os primeiros buracos negros supermassivos e as primeiras galáxias.

A descoberta também pode ajudar a solucionar um dos maiores enigmas revelados pelo James Webb desde o início de suas operações, oferecendo uma possível explicação para a origem dos numerosos pequenos pontos vermelhos observados no Universo primordial.