Os astrônomos que usam o Telescópio Espacial James Webb podem estar perto de resolver o mistério do “pequeno ponto vermelho” no universo primitivo. A equipe estudou um dos objetos estranhos, chamado GLIMPSE-17775, e descobriu que era uma estrela de buraco negro – um buraco negro supermassivo que se alimentava vorazmente e crescia, envolto em uma densa nuvem de gás parcialmente ionizado.
Quando o pequeno ponto vermelho apareceu pela primeira vez Telescópio Espacial James Webb O Telescópio Espacial James Webb (JWST) começará a transmitir dados para a Terra no verão de 2022. Alguns cientistas chamaram os dados de “cosmologicamente perturbadores” porque apareceram em grande número cerca de 600 milhões de anos após o nascimento da Terra. Big Bangmas eles parecem desaparecer Antes que o universo atingisse 2 bilhões de anos. Várias explicações para o Pequeno Ponto Vermelho foram propostas, mas uma das principais é o conceito de uma estrela de buraco negro. Se existirem estrelas de buracos negros, o desaparecimento dos pequenos pontos vermelhos seria o resultado das suas explosões intensas e de curta duração de crescimento, causando-lhes a extinção – ou, porque os crescentes buracos negros supermassivos nos seus centros acabaram por eliminar o gás denso e a poeira que os obscureciam, mudando a sua aparência à medida que evoluíam para um estado ativo mais típico. galáxia.
No entanto, o problema é que os astrónomos não conseguem recolher provas observacionais que provem que o pequeno ponto vermelho é de facto uma estrela de buraco negro. Até que o JWST estava observando o aglomerado de galáxias com lentes gravitacionais Abell S1063 e fotografou o pequeno ponto vermelho GLIMPSE-17775 (que parece ter ocorrido apenas 1,8 bilhão de anos após o Big Bang). Os dados representam os espectros mais profundos já coletados da Pequena Mancha Vermelha e, segundo a equipe, contêm múltiplas linhas de evidências que apontam para estrelas de buracos negros.
“Penso que parte da comunidade científica está a concentrar-se numa única imagem – o pequeno ponto vermelho que pode ser explicado pelo modelo estelar do buraco negro”, disse Vasily Kokorev, da Universidade do Texas, em Austin. “Mas nenhum dos pontos anteriores colocou todas as evidências no mesmo lugar.” disse em um comunicado. “Com o GLIMPSE-17775, podemos testar estes modelos porque o espectro desta fonte de luz é muito profundo e impressionante.”
Use as mãos de Einstein para resolver o pequeno quebra-cabeça do ponto vermelho
O JWST vislumbrou GLIMPSE-17775 enquanto procurava pela primeira geração de estrelas no universo, conhecidas de forma um tanto confusa como estrelas de “população 3”. O telescópio procura estas estrelas especiais nas galáxias que compõem o aglomerado Abell S1063.
O conceito de lente gravitacional foi proposto pela primeira vez por Albert Einstein em sua teoria relatividade geralque foi como os cientistas conseguiram observar o GLIMPSE-17775 – essencialmente reduzindo o tempo de observação de 30 horas para cerca de 80 horas.
“Quando vimos o espectro pela primeira vez, foi como se todas as peças do quebra-cabeça estivessem espalhadas pelo chão”, disse Kokolev. “Pegamos cada peça do quebra-cabeça, medimos as linhas e começamos a juntar as diferentes peças em um mosaico. Talvez haja algumas peças que à primeira vista não parecem nada, mas depois algumas delas se juntam e percebemos que há algo ali.”
A equipe de pesquisa encontrou várias evidências nas observações do JWST, mostrando que o “pequeno ponto vermelho” GLIMPSE-17775 é de fato uma estrela de buraco negro. Isto inclui emissões de elementos não esperados em nuvens de gás em rotação. Em vez disso, as linhas de emissão representam a dispersão de electrões, o que é esperado quando a fonte de radiação está envolta num enorme e denso casulo de gás. Sinais de fluorescência e radiação absorvida por hélio também indicam a presença de gás denso.
A equipe também viu linhas espectrais de ferro, que a equipe chama de “floresta de ferro”. Este é o resultado da alta produção de energia de um buraco negro supermassivo devorador rápido (estrela do buraco negro). Se o pequeno ponto vermelho estiver a formar rapidamente um buraco negro supermassivo rodeado por um denso envelope de gás, isso explicaria porque é que estes objetos misteriosos são tão ténues em raios X, porque estes casulos deveriam absorver esta radiação de alta energia.
No entanto, falta algo nas observações do GLIMPSE-17775.
O pequeno ponto vermelho geralmente apresenta uma forte queda característica no espectro que emite, a chamada “quebra de Balmer”. A equipe acredita que esta característica da pequena mancha vermelha é mais fraca do que outras manchas vermelhas porque GLIMPSE-17775 está rodeado por uma enorme galáxia hospedeira. Como tal, os dados da equipa são como uma peça que falta num pequeno puzzle de pontos vermelhos que se encaixa perfeitamente na nossa compreensão da evolução do universo.
“Tudo se encaixa perfeitamente, nada está quebrado e acho que isso torna o quebra-cabeça do nosso universo muito melhor”, concluiu Kokolev. “No futuro, estou ansioso para aprofundar e entender o que alimenta o motor central do Pequeno Ponto Vermelho. Embora pensemos que é um buraco negro, existem algumas outras teorias interessantes que foram propostas, o que é emocionante. “Talvez dentro de um ano ou dois, teremos respostas finais para a fonte de energia dessas fontes.
As descobertas da equipe foram publicadas na quarta-feira (10 de junho) em O Jornal Astrofísico.
