Cientistas descobrem um buraco negro com massa 10 milhões de vezes maior que a do Sol, viajando tão rápido pelo espaço que poderia percorrer a distância entre a Terra e a Lua em apenas 14 minutos

Um buraco negro supermassivo em fuga deixou um rastro luminoso que mudou a forma de investigar a dinâmica das galáxias. Imagens do telescópio Hubble revelaram a faixa de estrelas, e medições posteriores do James Webb mostraram sinais de uma onda de choque na ponta dela. A massa do objeto é estimada em pelo menos 10 milhões de vezes a do Sol. Sua velocidade ajuda a explicar como esse rastro se formou.

Como os astrônomos identificaram o buraco negro em fuga?

O objeto não aparece como uma esfera escura atravessando a imagem. O que os astrônomos observam é uma estrutura quase reta, com cerca de 200 mil anos-luz, ligada a uma galáxia distante. Ao analisar a luz do gás e das estrelas ao longo dessa faixa, a equipe encontrou sinais de aquecimento, choques e formação estelar. Os dados do James Webb reforçaram a interpretação de que um corpo extremamente massivo avança à frente do rastro.

O que significam a massa e a comparação com a distância até a Lua?

A estimativa de pelo menos 10 milhões de massas solares vem da energia necessária para produzir a estrutura observada. Não se trata de uma pesagem direta do buraco negro. A comparação com uma viagem da Terra à Lua em 14 minutos foi usada pela NASA para ilustrar a rapidez do fenômeno. Ela não significa que o objeto esteja perto da Lua ou tenha qualquer trajetória em direção ao Sistema Solar.

As medições foram refinadas desde a primeira identificação do rastro. Um modelo baseado nas observações do James Webb aponta velocidade próxima de 950 quilômetros por segundo, com margem de incerteza. Por isso, o número de minutos funciona melhor como imagem de escala do que como cronômetro preciso. Para entender o resultado, vale separar três medidas:

• A massa estimada indica a intensidade da perturbação causada no gás.
• A velocidade é calculada a partir do movimento e da compressão desse gás.
• O comprimento do rastro registra efeitos acumulados durante milhões de anos.

Por que surgem estrelas atrás de um objeto que costuma engolir matéria?

O buraco negro não está fabricando estrelas com material retirado de seu interior. Ao atravessar o gás que cerca a galáxia, sua passagem produz uma onda de choque. Parte desse gás é comprimida, esfria e pode se reunir em regiões densas o suficiente para iniciar a formação estelar. O resultado é uma trilha de estrelas jovens e gás brilhante, enquanto o próprio objeto permanece difícil de observar diretamente.

Como um gigante desses pode ser expulso de uma galáxia?

Galáxias podem se fundir e aproximar os buracos negros que ocupavam seus centros. Uma possibilidade é que a interação gravitacional entre três desses objetos arremesse um deles para fora. Outra envolve o impulso produzido quando dois buracos negros se unem e emitem ondas gravitacionais de modo desigual. A pesquisa sustenta a fuga, mas ainda não identifica com certeza qual mecanismo lançou este objeto.

Os pesquisadores reúnem pistas diferentes antes de reconstruir essa história. Cada observação responde a uma parte do problema, e nenhuma fotografia isolada mostra o instante da expulsão:

• O Hubble registra a forma e a extensão da trilha ligada à galáxia.
• O James Webb mede a luz do gás junto à frente da onda de choque.
• Os espectros revelam velocidades e condições físicas ao longo do rastro.

Leia também: Observações infravermelhas do James Webb ajudam a revelar como gás e poeira se comportam sob gravidade extrema ao redor de buracos negros supermassivos

O que essa descoberta revela sobre a evolução das galáxias?

A observação oferece um caso concreto para testar previsões antigas sobre buracos negros expulsos de seus núcleos galácticos. Ela também mostra que a passagem de um objeto compacto pode alterar o gás ao redor e favorecer o nascimento de estrelas. Isso amplia o estudo das consequências de fusões de galáxias, porque o centro de uma delas pode perder seu buraco negro e deixar marcas observáveis muito além do núcleo.

Ainda resta investigar a origem exata do impulso e localizar sinais mais diretos do próprio buraco negro. Por enquanto, a evidência mais forte está na combinação entre a trilha de estrelas jovens e a onda de choque medida pelo James Webb. É esse conjunto, visto a uma distância cosmológica, que permite acompanhar os efeitos de uma fuga galáctica ocorrida há milhões de anos.