Foi detectada uma antiga colisão de buraco negro, que ocorreu logo após o Big Bang

O inovador Telescópio Espacial Webb descobriu a fusão de buracos negros mais distante até hoje, que ocorreu quando o universo tinha apenas 740 milhões de anos. É a primeira vez que os astrónomos observam uma fusão tão cedo na história do Universo, quebrando um recorde.

Os buracos negros são objetos massivos espalhados por todo o universo. Seus campos gravitacionais são tão fortes que nem mesmo a luz consegue escapar de seus horizontes de eventos. As fusões de buracos negros são exatamente o que parecem: danças lentas e aterrorizantes entre dois objetos, muitas vezes no centro de suas respectivas galáxias, que eventualmente se fundem em um único objeto.

A última observação da fusão foi feita por uma equipe de astronomia em maio de 2023, usando o instrumento NIRSpec-IFU do Telescópio Webb. A convergência do buraco cósmico ocorreu quando o Universo tinha cerca de três quartos de mil milhões de anos (para referência, o Universo é agora 13 mil milhões de anos mais velho que isso!), num sistema galáctico chamado ZS7.

Uma imagem de campo do espaço contendo o sistema de galáxias ZS7.

A fusão foi observada graças às propriedades espectroscópicas dos buracos negros em acreção – aqueles que recebem material ativamente – que não podem ser vistos com telescópios terrestres. Felizmente, Webb está em L2, uma região do espaço a um milhão de milhas da Terra, onde pode mergulhar mais fundo no universo.

“As nossas descobertas sugerem que a fusão é um caminho importante através do qual os buracos negros podem crescer rapidamente, mesmo no amanhecer cósmico”, disse Hannah Opler, astrónoma da Universidade de Cambridge e principal autora do estudo, no Boletim da ESA. lançar. “Juntamente com outras descobertas de Webb sobre buracos negros massivos e ativos no Universo distante, os nossos resultados também mostram que os buracos negros massivos têm moldado a evolução das galáxias desde o início.”

Da esquerda para a direita: Um campo contendo ZS7, uma área menor no campo, e ZS7.

A visão de Webb é tão nítida que a equipe conseguiu separar espacialmente os dois buracos negros, revelando algumas de suas propriedades físicas. Um buraco tem cerca de 50 milhões de vezes a massa do Sol, enquanto o outro está obscurecido por uma densa nuvem de gás. O artigo completo da equipe sobre a descoberta é Publicados Hoje nos Avisos Mensais da Royal Astronomical Society.

Quando os buracos negros se fundem, eles… Envio de ondas de choque gravitacionais Que comprime e estende o espaço-tempo ao longo de bilhões de anos-luz. Estas ondas são detectadas por observatórios como os operados pela colaboração LIGO-Virgo-KAGRA, dos quais Ondas gravitacionais foram detectadas pela primeira vez em 2015.

No entanto, há um futuro melhor no horizonte para a compreensão da gravidade do universo. Adotado oficialmente pela Agência Espacial Europeia A Antena Espacial de Interferômetro Laser (LISA), um observatório de ondas gravitacionais baseado no espaço, foi instalada em janeiro, abrindo caminho para o eventual lançamento e operação da espaçonave.

“Os resultados de Webb dizem-nos que os sistemas mais leves detectáveis ​​pelo LISA devem ser muito mais frequentes do que se supunha anteriormente”, disse Nora Loitzgendorf, cientista principal do projecto LISA da ESA, no mesmo comunicado. “Isso provavelmente nos fará ajustar nossos modelos para as taxas LISA nesta faixa geral. Esta é apenas a ponta do iceberg.”

Juntos, a próxima geração de telescópios espaciais revela os buracos negros mais antigos, bem como a sua frequência no Universo. Resolver os mistérios dos buracos negros – como eles crescem, interagem e formam o seu entorno – ajudará os astrofísicos a compreender alguns dos mistérios fundamentais do universo.

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