Fenômeno registrado pela primeira vez pode explicar de onde vieram buracos negros supermassivos
James Webb registrou um evento que pode explicar como os buracos negros supermassivos surgiram no Universo.
Em 2021, o telescópio espacial James Webb foi lançado com a missão de responder algumas das perguntas em aberto da Astronomia. As principais envolviam observar as primeiras galáxias do Universo para responder como elas se formaram e como eram as primeiras estrelas. Além disso, o James Webb também foi lançado com a missão de entender como buracos negros supermassivos surgiram e como foram parar no centro das galáxias.
Desde que ficou ativo em 2022, o James Webb encontrou vários indícios de respostas para essas perguntas. A que teve mais destaque foi a observação que as galáxias no Universo jovem já eram muito maiores do que se esperava. Os buracos negros supermassivos também eram maiores e já habitavam o centro das galáxias. Com isso, diversas hipóteses foram descartadas durante esses anos e algumas hipóteses foram ganhando mais destaque dentro da comunidade científica.
Essa semana, observações do James Webb podem ter capturado um fenômeno que pode explicar de onde veio os buracos negros supermassivos. Os registros foram de um objeto que levou apelido de galáxia do Infinito. Essa galáxia pode conter evidências do primeiro caso observado de um colapso direto em um buraco negro supermassivo. Se confirmado, essa pode ser a peça que faltava para explicar como buracos negros supermassivos gigantes se formaram tão rapidamente no início do Universo.
Buracos negros supermassivos
Buracos negros supermassivos são buracos negros que alcançam massas de cerca de milhões a bilhões de vezes a massa do Sol. Toda galáxia possui um buraco negro supermassivo localizado em seu centro. A Via Láctea mesmo possui um buraco negro de 4 milhões de massas solares chamado de Sgr A*. É possível observar a presença de um buraco negro supermassivo pelo efeito que causa em estrelas ao redor.
Outro buraco negro supermassivo que tem sido detalhadamente estudado é o M87* que é um buraco negro de 7 bilhões de massas solares no centro da galáxia M87. Apesar das observações de décadas, ainda não sabemos como eles se formam e nem como chegaram no centro das galáxias. Atualmente, a hipótese mais aceita é a chamada de colapso direto porque consegue explicar como esses objetos já existiam no Universo jovem.
Colapso direto
Uma das primeiras hipóteses da origem desses buracos negros eram que eles se formaram quando buracos negros menores se alimentavam e se fundiram ao longo do tempo. No entanto, as observações dos buracos negros supermassivos no início do Universo mostra que não haveria tempo para esses objetos chegarem ao tamanho que já possuíam naquela época. Com isso, a hipótese do colapso direto tem sido escolhida entre astrônomos.
O colapso direto acontece quando, em certas condições, enormes nuvens de gás colapsam gravitacionalmente de forma rápida formando um buraco negro relativamente grande. Esse processo seria muito mais eficiente do que o crescimento lento de um buraco negro formado por uma estrela. Isso permitiria explicar como buracos negros supermassivos surgiram tão cedo na história do Universo.
Galáxia do Infinito
Essa semana, a NASA divulgou as observações que o James Webb registrou de um objeto chamado de galáxia do Infinito. O objeto recebeu esse nome porque consiste em duas galáxias que estão em processo de colisão formando o símbolo do infinito. As duas galáxias que estão no processo de fusão são galáxias espirais e cada uma possui um buraco negro supermassivo em seu centro.
Hold onto your Gauntlet, Webb may have observed the birth of a supermassive black hole in the Infinity Galaxy - between the nuclei of two merging galaxies. https://t.co/u0fdUuAaCl pic.twitter.com/MmTHHIr8pf
— NASA Webb Telescope (@NASAWebb) July 15, 2025
O que chamou atenção foi a observação de um terceiro buraco negro supermassivo que não está no centro de nenhuma das duas galáxias. Ele está localizado em uma região de gás que está bem na borda da intersecção das duas galáxias. Estudos mostraram que esse buraco negro se formou ali mesmo, através do colapso direto de uma nuvem de gás. Caso for confirmado, essa será a primeira observação do processo que pode explicar como buracos negros supermassivos se formaram.
Observação do fenômeno pela primeira vez
Para excluir outras possibilidades, os astrônomos envolvidos no estudo da galáxia do Infinito analisaram dados testando outras hipóteses. Uma delas é que o buraco negro seria de uma terceira galáxia ou teria escapado de alguma outra região. As duas ideias foram descartadas quando os dados mostraram que o buraco negro supermassivo tem velocidade semelhante do gás ao seu redor mostrando que a sua origem foi ali.
Os dados indicam que duas galáxias espirais colidiram e o gás presente nas galáxias foi comprimido e aquecido. Isso criou uma região muito densa que colapsou diretamente em um buraco negro. Algumas evidências que sustentam essa hipótese são a observação de uma região de gás ionizado em torno do buraco negro e o fato do buraco negro estar ativo, ou seja, se alimentando da matéria ao redor dele.