Os astrônomos que usam o Telescópio Espacial James Webb podem estar mais perto de resolver o mistério das “Pequenas Manchas Vermelhas” no universo primitivo. A equipe examinou um desses objetos estranhos, chamado GLIMPSE-17775, e encontrou evidências de que se trata de uma estrela de buraco negro — um buraco negro supermassivo encasulado numa densa nuvem de gás parcialmente ionizado.
Pequenas manchas vermelhas começaram a mudar primeiro O Telescópio Espacial James Webb (JWST) começará a transmitir dados para a Terra no verão de 2022. Eles foram chamados de “cosmologia quebrada” por alguns cientistas porque apareceram em grande número após 600 milhões de anos. Big BangMas eles aparecem irá desaparecer Antes que o universo atingisse 2 bilhões de anos. Muitas explicações foram propostas para as Pequenas Manchas Vermelhas, mas o conceito de estrelas de buraco negro surgiu primeiro. Se existirem estrelas de buracos negros, o desaparecimento dos pequenos pontos vermelhos fará com que se queimem como resultado do seu crescimento intenso e de curto prazo – ou, os buracos negros supermassivos que crescem nos seus centros acabarão por remover gás denso e poeira e mudar a sua aparência à medida que evoluem para uma atividade mais geral. Galáxias.
O problema, contudo, é que os astrónomos não conseguiram reunir provas observacionais de que os Pequenos Pontos Vermelhos são, na verdade, estrelas de buracos negros. Isso foi até o JWST capturar o minúsculo ponto vermelho GLIMPSE-17775 enquanto fazia observações do aglomerado de galáxias Abel S 1063 com lentes gravitacionais, apenas 1,8 bilhão de anos após o Big Bang. Esses dados representam o espectro de luz mais profundo de um pequeno ponto vermelho coletado até o momento e, segundo a equipe, há mais evidências apontando para uma estrela de buraco negro.
“Penso que parte da comunidade científica está a convergir para uma única imagem – que as Pequenas Manchas Vermelhas podem ser explicadas por modelos estelares de buracos negros. Mas nenhuma das Pequenas Manchas Vermelhas anteriores tinha todas as provas num só lugar,” disse Vasily Kokorev, da Universidade do Texas, em Austin. disse em um comunicado. “Com o GLIMPSE-17775, podemos testar esses modelos devido ao quão profundo e espetacular é o espectro desta fonte.”
Resolvendo o pequeno quebra-cabeça do ponto vermelho pela mão de Einstein
O JWST avistou GLIMPSE-17775 durante sua busca pela primeira geração de estrelas em nosso universo, um tanto confusamente chamadas de estrelas de “População III”. O telescópio procurou essas estrelas específicas na galáxia que inclui a galáxia Abell S1063.
O conceito de lente gravitacional foi previsto pela primeira vez Albert Einstein Em sua teoria Relatividade geralE como os cientistas foram capazes de observar GLIMPSE-17775 – essencialmente transformando 30 horas de observação em apenas 80.
“Quando vimos o espectro pela primeira vez, foi como se todas as peças de um quebra-cabeça estivessem espalhadas pelo chão”, disse Kokorev. “Pegamos cada peça do quebra-cabeça, medimos as linhas e começamos a conectar as diferentes peças em um mosaico. Algumas peças podem parecer nada à primeira vista, mas algumas delas se encaixaram e percebemos que havia algo ali.”
A equipe identificou várias linhas de evidência nas observações do JWST indicando que o “pequeno ponto vermelho” GLIMPSE-17775 é de fato uma estrela de buraco negro. Isto inclui emissões de elementos que não correspondem ao que seria esperado numa nuvem de gás em rotação. Em vez disso, as linhas de emissão representam a dispersão de elétrons, que é esperada quando a fonte de radiação é envolvida por um gás vasto e denso. Sinais de fluorescência e radiação absorvente de hélio também indicam aprisionamento denso de gás.
A equipe também viu linhas espectrais do ferro, que a equipe chamou de “floresta de ferro”. Este é um resultado esperado da produção de alta energia de um buraco negro supermassivo de alimentação rápida: uma estrela de buraco negro. Se pequenos pontos vermelhos formarem rapidamente buracos negros supermassivos cobertos por densos mantos de gás, isso explicaria por que esses objetos misteriosos são tão fracos em raios-X.
No entanto, falta algo nas observações do GLIMPSE-17775.
Pequenas manchas vermelhas normalmente apresentam uma forte queda característica no espectro da luz que emitem, conhecida como “quebra de Palmer”. Dado que GLIMPSE-17775 está rodeado por uma galáxia hospedeira maior, a equipa pensa que esta característica é mais fraca do que outras para este pequeno ponto vermelho. Assim, os dados da equipa enquadram-se na peça que faltava no puzzle do Pequeno Ponto Vermelho, que combina bem com a nossa compreensão da evolução do Universo.
“Tudo se encaixa, nada está quebrado e acho que isso torna o quebra-cabeça que é o nosso universo ainda melhor”, concluiu Kokorev. “Olhando para o futuro, estou entusiasmado por mergulhar mais fundo e aprender sobre o que impulsiona os motores centrais do pequeno ponto vermelho. Embora pensemos que é um buraco negro, existem outras teorias interessantes que estão a ser apresentadas, o que é emocionante. “Talvez dentro de um ou dois anos, teremos uma resposta definitiva sobre o que alimenta estas fontes.”
O estudo do painel foi publicado na quarta-feira (10 de junho). O Jornal Astrofísico.
