Para explicar seu brilho particularmente intenso, os pesquisadores apresentaram duas ideias principais: galáxias excepcionalmente ricas em estrelas ou buracos negros supermassivos. No entanto, esses dois cenários pareciam improváveis porque implicariam a presença de objetos muito massivos para se formarem tão cedo na história cósmica.
Seis imagens do James Webb mostrando 'Pequenos Pontos Vermelhos' no Universo primitivo.
Crédito: NASA, ESA, CSA, STScI, D. Kocevski (Colby College)
Para decidir, uma equipe analisou doze desses objetos, sendo que o mais jovem existia cerca de 840 milhões de anos após o Big Bang. Seu trabalho, publicado na Nature, traz novos elementos para esclarecer essa questão.
Os resultados mostram que essas fontes luminosas equivalem a mais de 250 bilhões de sóis, mas medem menos de um terço de ano-luz de diâmetro. Tal compacidade torna impossÃvel a hipótese de uma concentração de estrelas.
O espectro da luz emitida indica que ela é difundida por elétrons em densas nuvens de gás ionizado no centro desses pontos. Acontece que esse tipo de envoltório captura a maior parte da radiação produzida perto dos buracos negros, mascarando os sinais habituais como raios X ou ondas de rádio.
A medição da velocidade do gás, estimada em cerca de 1,08 milhão de quilômetros por hora, permite aos cientistas deduzir que os objetos são provavelmente buracos negros de massa entre 100.000 e 10 milhões de vezes a do Sol. Esses valores correspondem ao que se espera de buracos negros jovens.
Este avanço abre caminho para uma melhor compreensão do nascimento dos buracos negros supermassivos, seja por crescimento gradual ou formação direta.
As nuvens de gás ionizado em astronomia
No espaço, o gás ionizado é um plasma onde os átomos perderam ou ganharam elétrons, tornando-se eletricamente carregados. Essas regiões são comuns ao redor de estrelas quentes ou objetos energéticos como buracos negros.
Essas nuvens podem influenciar a forma como a luz chega até nós. Por exemplo, elas difundem as radiações, modificando sua trajetória e intensidade. Isso cria, por vezes, efeitos de mascaramento, ocultando certas emissões caracterÃsticas dos objetos astrofÃsicos.
No caso dos pequenos pontos vermelhos, as nuvens de gás ionizado atuam como casulos que aprisionam a luz emitida perto dos buracos negros. Este processo explica por que os sinais habituais, como os raios X, não são detectados, tornando esses objetos difÃceis de identificar.
O estudo dessas nuvens ajuda os astrônomos a interpretar as observações e a compreender melhor os ambientes extremos do Universo. Elas desempenham um papel importante em muitos fenômenos cósmicos.