James Webb encontra centenas de “pequenos pontos vermelhos” no Universo antigo

Astrônomos utilizando o Telescópio Espacial James Webb (JWST), da NASA, fizeram uma descoberta surpreendente no Universo antigo: uma classe de galáxias que se destaca pela capacidade de se camuflar, de maneira semelhante ao polvo mímico, que imita outros animais marinhos para evitar predadores.

Batizadas de Pequenos Pontos Vermelhos, essas galáxias são extremamente vermelhas, compactas e só podem ser observadas durante um breve período na história cósmica, cerca de um bilhão de anos após o Big Bang.

Em um artigo publicado no site The Conversation, Fabio Pacucci, astrofísico teórico e educador de ciências, atualmente na Universidade de Harvard e no Observatório Astrofísico Smithsonian, nos EUA, explica que o que torna os Pequenos Pontos Vermelhos particularmente fascinantes é o fato de que, ao serem observados, eles podem se assemelhar a diferentes tipos de objetos astrofísicos.

Tal característica torna essas galáxias um enigma para os cientistas, que tentam entender se elas são massivamente pesadas ou de tamanho modesto, abrigando em seu centro um buraco negro supermassivo.

O Universo abriga inúmeras galáxias – e o Telescópio James Webb Webb ajuda os astrônomos a investigar as mais antigas delas. Crédito: NASA, ESA, CSA, STScI

Não é simples decifrar os Pequenos Pontos Vermelhos

Embora ainda não se saiba exatamente o que são essas galáxias, há um consenso de que elas são extremamente pequenas. Em média, o raio de um Pequeno Ponto Vermelho é de apenas 2% do raio da Via Láctea, com alguns sendo ainda menores.

Para investigar a verdadeira natureza dos Pequenos Pontos Vermelhos, os astrônomos analisam a luz que chega aos telescópios da Terra. A luz, que pode variar de longas ondas de rádio a raios gama energéticos, é dividida em diferentes frequências em um gráfico conhecido como espectro. A partir desse espectro, os cientistas podem identificar linhas de emissão, que são faixas onde há uma emissão de luz mais intensa. Essas linhas de emissão são fundamentais para prever se uma galáxia abriga um buraco negro supermassivo e para estimar sua massa.

No entanto, a tarefa de decifrar os Pequenos Pontos Vermelhos não é simples. Dependendo da metodologia utilizada pelos astrônomos (seja a análise de raios-X, linhas de emissão ou outras técnicas), essas galáxias podem parecer diferentes, o que complica a interpretação de suas verdadeiras características.

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Duas hipóteses tentam explicar essas galáxias

Até o momento, os dados coletados pelos astrônomos resultaram em duas hipóteses principais. A primeira sugere que os Pequenos Pontos Vermelhos são galáxias extremamente densas, contendo até 100 bilhões de estrelas, um número similar ao da Via Láctea, mas comprimido em um espaço muito menor.

Para ilustrar essa densidade, imagine uma sala vazia representando o espaço ao redor do nosso sistema solar, onde as estrelas estão esparsamente distribuídas. Agora, imagine essa mesma sala lotada com toda a população da China. Essa comparação dá uma ideia da densidade estelar dos Pequenos Pontos Vermelhos mais densos, que podem representar os ambientes estelares mais compactos de todo o Universo.

A segunda hipótese é que essas galáxias abrigam buracos negros supermassivos, com massas que rivalizam com a de suas galáxias hospedeiras.

Normalmente, buracos negros têm cerca de 0,1% da massa estelar da galáxia que habitam. Crédito: ESO/M. Kornmesser

Em geral, os buracos negros possuem cerca de 0,1% da massa estelar da galáxia em que estão localizados. No entanto, em alguns dos Pequenos Pontos Vermelhos, o buraco negro pode ser quase tão massivo quanto toda a galáxia. Esse desequilíbrio é intrigante, pois desafia a proporção convencional normalmente observada em galáxias.

Telescópio James Webb pode revelar sinais definitivos

Um fator que aumenta o mistério é a ausência de sinais claros de emissão de raios-X, que normalmente seriam detectados em galáxias com buracos negros supermassivos. Mesmo nas observações mais detalhadas e de alta energia, não há evidências dessa emissão, o que levanta novas questões sobre a natureza desses objetos.

Apesar dessas incertezas, a presença de buracos negros supermassivos nos Pequenos Pontos Vermelhos pode fornecer pistas valiosas sobre a formação dos primeiros buracos negros do Universo. Se esses monstros cósmicos primordiais fossem muito massivos – cerca de 100 mil vezes a massa do Sol –, os modelos teóricos sugerem que essa alta proporção de massa entre o buraco negro e a galáxia poderia se manter por longos períodos após sua formação.

Para desvendar definitivamente o mistério dos Pequenos Pontos Vermelhos se fazem necessárias investigações adicionais. Telescópios como o James Webb e outros mais poderosos em raios-X podem, eventualmente, revelar sinais definitivos, como emissão de raios-X, de rádio ou infravermelha, que confirmariam a presença de buracos negros.

Até que isso aconteça, esses misteriosos objetos continuarão a intrigar os cientistas, escondendo seus segredos como mestres do disfarce cósmico.

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