James Webb confirma teoria com ajuda de quasares no universo jovem

O telescópio James Webb conseguiu medir as galáxias ativas e os quasares no início do universo, objetos tão distantes que podemos vê-los como eram quando o universo tinha menos de um bilhão de anos. O resultado confirmou que a massa das galáxias e seus buracos negros supermassivos têm uma relação curiosa desde o início dos tempos.

Usando o instrumento principal do JWST, a Near Infrared Camera (NIRCam), os cientistas observaram os quasares J2236+0032 e J2255+0251 por 2 horas em dois comprimentos de onda diferentes. Os dados permitiram que os pesquisadores separassem a luz dos centros galácticos da luz emitida pelas estrelas.

Quasares são objetos extremos formados por um núcleo ativo em uma galáxia, isto é, um buraco negro central devorando matéria o suficiente para ejetar jatos de plasma a partir de seus polos. Isso ocorre em vários tipos de galáxias, em diversas intensidades, mas os jatos nos quasares são muito mais poderosos.

Há algum tempo, os cientistas perceberam que as massas das galáxias e seus buracos negros supermassivos estão relacionados — a massa total das estrelas de uma galáxia é cerca de 1000 vezes maior que a massa de seu buraco negro central. Porém, essa relação só pode ser conferida em galáxias a cerca de 10 bilhões de anos-luz de distância, no máximo.

Agora, os astrônomos querem saber se essa relação também era real no universo jovem, ou seja, no primeiro bilhão de anos após o Big Bang. Para isso, era necessário observar uma galáxia a quase 13 bilhões de anos-luz de distância e calcular as massas de suas estrelas e de seu buraco negro.

Galáxias tão afastadas não são fáceis de se observar, mas algumas delas — os quasares — são tão brilhantes que seria até difícil ignorá-las. Por um lado, é possível determinar a massa do quasar, mas, por outro, separar a massa das estrelas da massa do buraco negro não é fácil.

Com o James Webb, foi possível fazer isso com os quasares J2236+0032 e J2255+0251, localizados a 12,9 e 12,8 bilhões de anos de distância. Em outras palavras, os astrônomos observaram a luz delas como eram 870 e 880 milhões de anos após o Big Bang, respectivamente.

Assim, eles puderam medir a massa das galáxias, uma com 130 bilhões, e outra 30 bilhões de vezes a do Sol. Eles mediram também as massas dos buracos negros suparmassivos em seus núcleos, sendo que um tinha 1,4 bilhão de massas solares, e outro, 200 milhões de massas solares.

Isso confirma que os buracos negros centrais de galáxias no universo jovem também têm massa relacionada àquela de suas galáxias, assim como nos casos observados mais próximos da Via Láctea.

A pesquisa foi publicada em 28 de junho na revista Nature.

Fonte: Nature; Via: Space.com