A ciência está constantemente desafiando os limites do que sabemos sobre o universo, e uma recente descoberta promete modificar nossa compreensão dos buracos negros supermassivos. Esses objetos enigmáticos, com massas milhões ou bilhões de vezes maiores que a do Sol, são conhecidos por moldar as galáxias ao seu redor. Entretanto, um estudo realizado por astrônomos do Sloan Digital Sky Survey (SDSS) revelou algo surpreendente: muitos desses buracos negros estão girando muito mais rapidamente do que imaginávamos.
A “arqueologia” dos buracos negros
A chave para essa descoberta inovadora está em uma nova abordagem chamada de “arqueologia de buracos negros”. A equipe de cientistas, liderada por Logan Fries, da Universidade de Connecticut, utilizou uma técnica avançada para estudar o histórico de crescimento desses monstros cósmicos, analisando como o gás e a poeira consumidos por eles ao longo de bilhões de anos influenciam a sua rotação.
Os resultados da pesquisa indicam que o universo primitivo pode ter sido mais organizado do que imaginávamos. Além disso, sugerem que a formação de buracos negros supermassivos pode ter sido impulsionada não apenas pela fusão de galáxias e seus respectivos buracos negros, mas também pela voraz ingestão de materiais ao redor — como gás e poeira.
Medindo o spin dos buracos negros
Embora os buracos negros supermassivos sejam objetos de imenso poder gravitacional, suas propriedades podem ser descritas com apenas três características: massa, spin e carga elétrica. Entretanto, como John Wheeler, um renomado físico, observou de forma bem-humorada: “os buracos negros não têm cabelo” — ou seja, eles são definidos por muito poucos parâmetros.
Spin e massa são as duas grandezas principais para caracterizar um buraco negro, mas medir esses valores não é tarefa simples. O problema reside no fato de que o movimento de rotação de um buraco negro é quase indistinguível do giro de seu disco de acreção, uma nuvem achatada de gás e poeira que gira em torno dele.
Jonathan Trump, um dos membros da equipe, explicou que a solução para esse dilema envolve a observação da região mais interna do disco, onde o gás começa a cair no horizonte de eventos do buraco negro. A rotação do próprio buraco negro arrasta o material que se encontra mais próximo, o que gera uma diferença observável nos dados coletados.
Um registro fossilizado cósmico
Para resolver essa questão, os cientistas utilizaram o projeto de Mapeamento de Reverberação (Reverberation Mapping) do SDSS. Esse projeto tem feito medições extremamente precisas da massa de centenas de buracos negros, além de estudar detalhadamente os discos de acreção desses objetos. A chave para entender o spin dos buracos negros está no espectro da luz emitida por eles, que varia dependendo da interação entre a matéria que cai no buraco negro e a rotação desse objeto.
A luz que é emitida pelo material ao redor do buraco negro, à medida que ele é consumido, apresenta uma leve mudança em seu comprimento de onda. Essa mudança pode ser interpretada como um “registro fossilizado” do comportamento passado do buraco negro.
Uma nova perspectiva sobre o crescimento dos buracos negros
Os cientistas inicialmente acreditavam que os buracos negros supermassivos se formavam principalmente através da fusão de galáxias. Nesse processo, as galáxias colidem e seus buracos negros centrais se fundem, com o movimento e a rotação dos buracos negros sendo aleatórios. Por isso, espera-se que os buracos negros resultantes dessas fusões girem lentamente.
No entanto, o estudo revelou que muitos buracos negros estão girando muito mais rápido do que o modelo tradicional prediz. Surpreendentemente, os buracos negros em galáxias mais distantes estão girando ainda mais rapidamente do que aqueles em galáxias mais próximas, sugerindo que o crescimento e a aceleração de sua rotação podem ser processos graduais e contínuos, impulsionados pela ingestão de gás e poeira ao longo do tempo.
Para verificar essas novas descobertas, os cientistas podem utilizar o Telescópio Espacial James Webb (JWST), que, em seus primeiros anos de operação, tem identificado buracos negros supermassivos em épocas cada vez mais remotas do universo. Isso permitirá aos pesquisadores comparar os buracos negros em diferentes momentos da história cósmica, testando a hipótese de que sua rotação se acelera ao longo do tempo.
Conclusão
Os buracos negros são alguns dos objetos mais intrigantes e misteriosos do universo. Sua formação, crescimento e impacto nas galáxias ao seu redor continuam a desafiar as fronteiras da ciência. A descoberta de que muitos buracos negros supermassivos estão girando muito mais rapidamente do que se imaginava abre novas possibilidades para entender como eles evoluíram ao longo do tempo. No futuro, novas observações e tecnologias, como o James Webb, poderão oferecer ainda mais pistas sobre o comportamento dessas entidades cósmicas.
Com isso, podemos concluir que, mesmo após décadas de estudos intensos, o universo e seus buracos negros continuam a nos surpreender a cada nova descoberta, desafiando constantemente nossa percepção do cosmos e da física que o rege.
O futuro dos buracos negros parece ser brilhante, e à medida que a tecnologia avança, certamente teremos mais respostas — ou quem sabe, ainda mais perguntas — sobre esses gigantescos mistérios do universo.
