Os astronômos mediram, com o Telescópio Espacial James Webb (JWST, na sigla em inglês), a massa de um buraco negro supermassivo dormente de cerca de 6 bilhões de massas solares, situado a 10 bilhões de anos‑luz, o mais distante já pesado, no centro da galáxia MRG‑M0138, observado quando o Universo tinha apenas 4 bilhões de anos.

Buracos negros supermassivos costumam ser detectados quando estão ativos, cercados por matéria que brilha intensamente em núcleos galácticos ativos. Já os dormentes, com pouca alimentação, são praticamente invisíveis, mas sua gravidade afeta o movimento das estrelas ao redor — e é justamente esse movimento que pode ser observado.

A equipe usou o JWST para rastrear as estrelas no núcleo de MRG‑M0138, aplicando a técnica de dinâmica estelar. Antes, esse método só havia sido usado com sucesso em buracos negros muito mais próximos, como Sagitário A*, a 26 mil anos‑luz, ou em galáxias a até 700 milhões de anos‑luz. A nova medição ampliou o alcance a uma distância 15 vezes maior do que o limite anterior dessa técnica.

Segundo Richard Ellis, da University College London, observa o movimento coletivo das estrelas permitidas medir a massa de um buraco negro que, de outra forma, seria indetectável. A demonstração da técnica em uma galáxia tão distante abre caminho para mapear a evolução dos buracos negros ao longo da história cósmica.

O estudo só foi possível graças à lente gravitacional: a luz de MRG‑M0138 foi ampliada 30 vezes por uma galáxia, que curvou o espaço‑tempo conforme previsto pela relatividade geral de Einstein. Esse efeito distorce e multiplica a luz de objetos distantes, permitindo enxergar detalhes inacessíveis de outra forma.

Combinando a ampliação gravitacional e a sensibilidade do JWST, os cientistas buscam observar a região dominada pela gravidade do buraco negro, onde as estrelas aceleram. Para Andrew Newman, da Carnegie Science, esta é uma das melhores técnicas disponíveis para medir massas de buracos negros, agora aplicada a uma era muito antiga do Universo.

A equipe também concluiu que MRG‑M0138 é uma galáxia dormente, sem formação estelar ativa. Isso sugere que seu buraco negro passou por um período intenso de alimentação no passado, provavelmente como um quasar, expulsando gás e poeira e interrompendo o nascimento de novas estrelas.

Essas observações ajudam a compreender como buracos negros supermassivos influenciam a evolução de suas galáxias hospitaleiras e a ligação entre o crescimento desses gigantes e o fim da formação estelar em galáxias distantes.

Por Sputinik Brasil