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Março 5, 2024Mantendo a promessa de transformar a compreensão do Universo primordial, o telescópio espacial James Webb está a sondar galáxias perto do início dos tempos. Uma delas é a excecionalmente luminosa GN-z11, que existia quando o Universo, que hoje tem mais de 13,8 mil milhões de anos, era um jovem de apenas 430 milhões de anos.
Situada na constelação da Ursa Maior, é uma das galáxias mais jovens e distantes já observadas e também uma das mais enigmáticas. Por que é tão brilhante? O James Webb parece ter descoberto a resposta.
Com a ajuda do telescópio espacial, uma equipa de astrónomos encontrou a primeira evidência clara de que a GN-z11 alberga um buraco negro supermassivo central que está a acumular matéria rapidamente. A descoberta torna este o buraco negro supermassivo ativo mais distante descoberto até à data.
“Encontramos gás extremamente denso que é comum nas proximidades de buracos negros supermassivos que acumulam gás”, explicou o investigador principal Roberto Maiolino, citado pela ESA. “Estas foram as primeiras assinaturas claras de que a GN-z11 hospeda um buraco negro que devora matéria”.
A equipa também identificou elementos químicos ionizados normalmente observados perto de buracos negros supermassivos em acreção.
Além disso, descobriu que a galáxia está a expelir um vento muito forte. Esses ventos de alta velocidade são normalmente impulsionados por processos associados à acreção vigorosa de buracos negros supermassivos.
Clique para ver as novas imagens e outras já registadas pelo James Webb
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Uma segunda investigação, também liderada por Roberto Maiolino, usou o NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph) do Webb para encontrar um aglomerado gasoso de hélio no halo que circunda a GN-z11.
“O facto de não vermos mais nada para além do hélio sugere que este aglomerado deve ser bastante imaculado”, disse o investigador.
Tal era algo esperado pela teoria e pelas simulações nas proximidades de galáxias particularmente massivas destas épocas – que deveria haver bolsas de gás primitivo a sobreviver no halo, e estas podem entrar em colapso e formar aglomerados estelares de População III, acrescentou.
Encontrar as até agora inéditas estrelas de População III – a primeira geração de estrelas formadas quase inteiramente a partir de hidrogénio e hélio – é um dos objetivos mais importantes da astrofísica moderna. Espera-se que essas estrelas sejam muito massivas, muito luminosas e muito quentes. A sua assinatura seria a presença de hélio ionizado e a ausência de elementos químicos mais pesados que o hélio.
A formação das primeiras estrelas e galáxias marca uma mudança fundamental na história cósmica, durante a qual o Universo evoluiu de um estado escuro e relativamente simples para o ambiente altamente estruturado e complexo que vemos hoje, sublinha a ESA. Em futuras observações, a intenção é explorar a GN-z11 em maior profundidade e reforçar a hipótese das estrelas de População III poderem estar a formar-se no seu halo.
