Buracos negros com nariz de palhaço
NASA, ESA, CSA, Steve Finkelstein (UT Austin), Micaela Bagley (UT Austin), Rebecca Larson (UT Austin), Alyssa Pagan (STScI).
Antecipando o Carnaval, foi publicado em janeiro um trabalho liderado por Vadim Rusakov, da Universidade de Manchester e da Universidade Copenhaga, na prestigiada revista Nature, mostrando que uns pequenos pontinhos vermelhos do céu profundo, descobertos há dois anos, podem ser afinal buracos negros mascarados.
Em 2024, uma vez mais, o poderoso telescópio espacial de 6,5 m, James Webb (JWST), levou-nos a outra descoberta. Num trabalho publicado na revista The Astrophysical Journal, liderado por Jorryt Matthee, do Instituto Federal de Tecnologia de Zurique (ETH), é anunciada a descoberta de uns pequenos pontinhos vermelhos tão distantes que a sua luz, que hoje estamos a ver, saiu de lá há 13200 milhões de anos. Tendo o Big-Bang ocorrido há cerca de 13800 milhões de anos, isto significa que 600 milhões de anos após o início do Universo já estes pontinhos existiam. Essa descoberta intrigou-nos muito, pois não esperávamos ver objetos que pareciam ser galáxias com 100 mil milhões de vezes a massa do nosso Sol tão cedo na história do Universo. Hoje, a nossa galáxia, a Via Láctea, tem cerca de 1,5 milhões de milhões de vezes a massa do Sol, mas já passou por muito, incluindo a junção com outra galáxia.
Os primeiros trabalhos sobre estes pontinhos vermelhos, visíveis apenas nos limites da capacidade do James Webb, sugeriam que deveriam ser núcleos galácticos ativos (AGN) contendo um buraco negro supermassivo no seu centro. Mas um problema era que tendo um buraco negro desses no seu centro a imensa matéria que espirala à sua volta — como a água a escoar no ralo do lava-loiça que rodopia em espiral, movendo-se mais depressa quanto mais próxima fica do ralo — aqueceria tanto que emitiria raios-X. Outro era que deveríamos também ter eletrões acelerando-se em torno de fortes campos magnéticos, o que faria emitir ondas rádio. Como não detectávamos nem raios-X nem ondas rádios vindos desses pontinhos vermelhos, tínhamos aqui um mistério.

Ampliação de um «pequeno pontinho vermelho» na Faixa de Groth Extendida.
A bem da ilustração, todos já vimos que quando água com detergente escoa pelo ralo do lava-loiça forma-se também uma bola de espuma do detergente por cima do ralo e há um momento em que o escoamento faz um som parecido com o que fazemos a sorver sopa (aquele que nos dizem ser má educação). Imagine-se agora termos um escoamento destes onde nem a espuma se acumula nem o ralo faz som nenhum. Seríamos forçado a pensar que ou há algo de especial no nosso detergente ou há algo de especial na nossa água.
E foi isso que a equipa de Rusakov fez, concluindo que à volta do buraco negro deveremos ter uma enorme e densa nuvem de material ionizado — os átomos e moléculas que perderam eletrões mais os eletrões livres — que absorvem a luz emitida pelo gás aquecido, reemitindo-a alterada. Com esta nuvem já conseguimos perceber porque não detetamos nem raios-X nem ondas rádio — que não deixam de ser luz, mas luz não visível, ou radiação eletromagnética, para usarmos a expressão correta. E, por fim, os pequenos pontinhos vermelhos podem ser explicados como pequenos núcleos galácticos ativos, com buracos negros supermassivos no seu centro, rodeado por densas nuvens de gás, capazes de se moverem a 300 quilómetros por segundo, resultando tudo num brilho vermelho. Refazendo as contas, concluem que cada pontinho vermelho pode ter uma massa de apenas 100 milhões de vezes a do nosso Sol.
Quando vemos números tão grandes pode parecer-nos tudo igual, mas estamos a falar de um novo valor que é 1000 vezes menor do que as primeiras estimativas. É a diferença entre ter só um bago de arroz em vez de uma bola de arroz, ou de chegar a horas — com um atraso só de um segundo — ou de ter de se desculpar com o excruciante quarto de hora académico.
