(Crédito da imagem: NASA, ESA, CSA, STScI, Dale Kocevski (Colby College))
Novas evidências surgiram sugerindo que os misteriosos “pequenos pontos vermelhos” descobertos no início do universo pelo Telescópio Espacial James Webb poderiam se transformar em centros ativos de galáxias totalmente formadas.
“Tudo o que foi criado no universo primitivo deve evoluir para algo ao nosso redor”, disse George Rieke, da Universidade do Arizona, em um opinião. “Tínhamos pouca ideia do que aconteceu aos pequenos pontos vermelhos, mas estes resultados finalmente mostram-nos como encontrar os seus descendentes.”
Descoberto pelo Telescópio Espacial James Webb (JWST) Quase desde o seu comissionamento em 2022, pequenos pontos vermelhos têm sido um enigma cosmológico desconcertante. Como o nome sugere, eles parecem pequenos, vermelhos e surpreendentemente brilhantes. Geralmente são encontrados em Valores de desvio para o vermelho Isto sugere que existiram entre 13,2 e 12,2 mil milhões de anos atrás. Se esses objetos brilharem tanto a distâncias tão grandes, isso normalmente significaria que esses objetos estão presentes Quasares – estes são núcleos luminosos de galáxias alimentados por energia ativa buracos negros supermassivos – mas a luz emitida por pequenos pontos vermelhos é mais parecida com a de estrelas inchadas. Parece estar principalmente na faixa infravermelha com alguma radiação ultravioleta e não possui nenhum dos raios X que se esperaria de um dispositivo ativo. buraco negro Reduza materiais.
Portanto, os pesquisadores levantaram a hipótese de que pequenos pontos vermelhos são “estrelas de buraco negro”, ou nuvens gigantes de gás aquecidas por dentro por um buraco negro supermassivo oculto, mas em crescimento.
No entanto, em redshifts inferiores a 12 mil milhões de anos, a população de pequenos pontos vermelhos está a cair de um penhasco. Para onde foram todos? Existem duas opções. Ou estão todos extintos ou evoluíram para objetos que nos são mais familiares.
Um hipótese atual Os pequenos pontos vermelhos tornaram-se grandes? Aglomerados globulares. E agora surgiu uma opção alternativa.
Uma equipe liderada por Pierluigi Rinaldi, que estava no Observatório Steward da Universidade do Arizona quando esta pesquisa foi conduzida, mas agora trabalha no Space Telescope Science Institute (STScI) em Baltimore, acredita ter identificado um descendente de um pequeno ponto vermelho. Parece ter a forma de uma galáxia distante, catalogada como WISEA J123635.56+621424.2, que se encontra com um desvio para o vermelho de 2, o que significa que a vemos como era há 10,5 mil milhões de anos.
A galáxia apresenta lindos braços espirais em torno de um núcleo vermelho. A equipe de Rinaldi o apelidou de “Saguaro”, em homenagem a uma espécie de cacto nativo do deserto de Sonora, no sudoeste dos Estados Unidos, devido aos braços da galáxia e ao fato de seu núcleo se assemelhar aos frutos vermelhos do cacto.
O miolo do saguaro possui todas as características de um pequeno ponto vermelho. Ele brilha intensamente na região infravermelha, conforme visto pelo JWST, e também brilha na região ultravioleta, conforme detectado pelo JWST Telescópio Espacial Hubble. Mas a NASA Observatório de raios X Chandra também descobriu raios X fracos vindos do saguaro.
“O que as observações de raios X mostram é que esta galáxia tem um núcleo galáctico ativo, e um núcleo muito pouco claro”, disse Carys Gilbert, da Universidade da Cidade do Cabo, na África do Sul, que esteve envolvido no estudo ao lado de Rinaldi, no comunicado. “Não só está obscurecido, mas também é fraco em raios X. Tal combinação poderia explicar a falta de emissão de raios X que vemos em todos os outros pequenos pontos vermelhos. Combina bem com o quebra-cabeça dos pequenos pontos vermelhos.”
Esta não é a primeira vez que raios X emanam de um pequeno ponto vermelho. Foi o que aconteceu no início deste ano relatado Os raios X dispersos que surgiram de um pequeno ponto vermelho chamado 3DHST-AEGIS-12014 confirmaram a hipótese de que os pequenos pontos vermelhos são estrelas de buraco negro, nas quais o buraco negro consome gradualmente a “estrela” de dentro para fora, eventualmente abrindo buracos através dos quais os raios X podem escapar. Vemos 3DHST-AEGIS-12014 como era há 11,8 mil milhões de anos, o que significa que Saguaro, que existiu 1,3 mil milhões de anos depois, está um pouco mais adiantado na sua evolução.
“Como o Saguaro tem um desvio para o vermelho menor, com o Webb e o Hubble podemos ver a bela e brilhante galáxia-mãe em alta resolução e detalhe,” disse Zihao Wu da Universidade de Harvard, que também fez parte da equipa de Rinaldi.
Fascinada, a equipe de Rinaldi simulou o que Saguaro nos pareceria se existisse um bilhão de anos após o Big Bang. Grande parte da sua estrutura galáctica seria menos desenvolvida ou simplesmente demasiado ténue para ser vista a esta distância. Tudo o que seria visível seria o núcleo, que se parece muito com todos os outros pequenos pontos vermelhos.
Isto implica que pequenos pontos vermelhos não representam uma população distinta, mas apenas representam uma fase na evolução de galáxias com buracos negros supermassivos. Nosso próprio Via Láctea Poderia ter sido um pequeno ponto vermelho.
Saguaro é um elo crucial na história dos pontinhos vermelhos e sua ligação com a modernidade galáxias. Embora ainda haja muito a aprender, como o início de sua história e como ela surgiu, o meio e o fim de sua história estão agora tomando forma.
Os resultados foram publicados em 29 de julho O Jornal Astrofísico.
