Um par de buracos negros foi observado colidindo pela primeira vez no universo antigo. Observações do Telescópio Espacial James Webb revelam a fusão de duas galáxias e os buracos negros supermassivos nos seus centros quando o Universo tinha apenas 740 metros de idade, 20º da sua idade atual.
A descoberta de que fusões massivas parecem ser comuns no universo infantil poderia ajudar a explicar como os buracos negros supermassivos como o que se encontra no centro da Via Láctea cresceram até proporções tão massivas.
O professor Roberto Maiolino, astrofísico da Universidade de Cambridge e membro da equipe por trás das observações, disse: “Um dos problemas que temos na cosmologia é explicar como esses buracos negros são capazes de crescer tanto. No passado, sempre falávamos muito rápido sobre o assunto ou nascíamos grandes. Outra possibilidade é que cresçam muito rápido devido à fusão.
Ainda não está claro se a fusão das galáxias – que se sabe ter acontecido – e dos buracos negros nos núcleos se tornará um único sumidouro cósmico. Modelos recentes sugeriram que um deles será lançado ao espaço como um “buraco negro errante”.
Observações recentes aproveitaram a capacidade do Telescópio Webb de alcançar os confins do cosmos e forneceram o primeiro vislumbre de conexões intergalácticas no passado distante.
No processo de fusão, os buracos negros absorvem grandes quantidades de matéria e libertam grandes quantidades de energia, e esta atividade possui características espectrais únicas que permitem aos astrónomos identificá-los. A atividade revelou uma colisão com um sistema chamado ZS7, um dos dois buracos negros estimados em 50 vezes a massa do Sol.
“A massa do outro buraco negro pode ser semelhante, embora este segundo buraco negro seja mais difícil de medir porque está enterrado em gás denso”, disse Maiolino.
Observações subsequentes mostram que cerca de um terço dos buracos negros detectados neste momento estão em processo de fusão. “Este poderia ser um verdadeiro canal para o rápido crescimento de buracos negros primordiais”, disse ele.
O cosmólogo da University College London, professor Andrew Pontson, que não esteve envolvido na pesquisa, disse: “Uma das principais lacunas em nosso livro de história cósmica é de onde vieram os buracos negros com milhões ou bilhões de vezes o tamanho do Sol. . De alguma forma, eles nasceram maiores ou primeiro se fundiram a partir de buracos negros menores para formar gigantes? Desta nova fonte [the Webb telescope] Indireto, mas ajuda a sugerir um papel importante para as colisões de buracos negros.”
No futuro, os cientistas esperam poder fazer medições diretas de colisões antigas usando detectores de ondas gravitacionais de próxima geração, incluindo a Antena Espacial de Interferômetro Laser. (LISA) missão, que foi recentemente aprovada pela Agência Espacial Europeia.
As descobertas são publicadas nos Avisos Mensais da Royal Astronomical Society.
