{"id":406,"date":"2026-05-29T09:17:20","date_gmt":"2026-05-29T09:17:20","guid":{"rendered":"https:\/\/inforgomes.pt\/astronomy\/?p=406"},"modified":"2026-05-29T09:17:20","modified_gmt":"2026-05-29T09:17:20","slug":"webb-revela-um-buraco-negro-que-se-formou-antes-da-sua-galaxia","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/inforgomes.pt\/astronomy\/2026\/05\/29\/webb-revela-um-buraco-negro-que-se-formou-antes-da-sua-galaxia\/","title":{"rendered":"Webb revela um buraco negro que se formou antes da sua gal\u00e1xia"},"content":{"rendered":"
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Recorrendo ao poder de imagem e espectroscopia sem precedentes do Telesc\u00f3pio Espacial James Webb da NASA\/ESA\/CSA, os investigadores mapearam o movimento e a composi\u00e7\u00e3o do g\u00e1s que orbita um buraco negro no centro de Abell 2744-QSO1, uma pequena gal\u00e1xia situada a mais de 13 mil milh\u00f5es de anos-luz de dist\u00e2ncia. Os resultados sugerem que o buraco negro com 50 milh\u00f5es de massas solares \u00e9 anterior \u00e0 sua gal\u00e1xia hospedeira, tendo-se possivelmente formado no primeiro segundo do Big Bang, e deve ter sido imenso desde o in\u00edcio.<\/p>\n

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Esta \u00e9 uma imagem captada pelo NIRCam (Near Infrared Camera) do Webb, que mostra Abell 2744-QSO1, ampliada e com uma imagem tripla produzida pelo enxames de gal\u00e1xias Abell 2744.
Abell 2744-QSO1 (QSO1) \u00e9 um prot\u00f3tipo dos “Pequeno Pontos Vermelhos”, um dos primeiros de centenas de min\u00fasculos pontos brilhantes de luz infravermelha que o Webb encontrou a salpicar o Universo primitivo. QSO1 tem cerca de 1300 anos-luz de di\u00e2metro e, com um desvio para o vermelho cosmol\u00f3gico (z) de 7, a sua luz remonta a apenas 700 milh\u00f5es de anos ap\u00f3s o Big Bang, quando o Universo tinha apenas 5% da sua idade atual. QSO1 \u00e9 ideal para estudo porque sofre o efeito de lente gravitacional, sendo ampliado e projectado em tr\u00eas imagens por Abell 2744, o super-enxame de gal\u00e1xias interveniente que distorce o espa\u00e7o-tempo circundante.
Um estudo detalhado da mais brilhante das tr\u00eas imagens com efeito de lente, QSO1A (canto superior direito), mostra que o objecto consiste num buraco negro super-massivo central com 50 milh\u00f5es de vezes a massa do Sol, rodeado por uma nuvem de g\u00e1s de hidrog\u00e9nio e h\u00e9lio com quantidades muito pequenas de elementos mais pesados, como o oxig\u00e9nio. Ao contr\u00e1rio dos buracos negros super-massivos em gal\u00e1xias pr\u00f3ximas, que constituem apenas uma fra\u00e7\u00e3o min\u00fascula da massa total da sua gal\u00e1xia hospedeira, o buraco negro de QSO1 cont\u00e9m o dobro da massa do material gal\u00e1ctico que o rodeia.
Cr\u00e9dito: NASA, ESA, CSA, L. Furtak (Universidade Ben-Gurion), R. Maiolino (Cambridge), F. D’Eugenio (Cambridge), I. Juod\u017ebalis (Cambridge), H. \u00dcbler (MPE), C. Marconcini (Universidade de Floren\u00e7a); processamento de imagem – A. Pagan<\/p><\/div>\n

O que surge primeiro, a gal\u00e1xia ou o buraco negro? Os cientistas h\u00e1 muito que pensam que poderia ser a gal\u00e1xia: grandes estrelas dentro de uma gal\u00e1xia existente consomem o seu combust\u00edvel e colapsam para formar buracos negros, que podem devorar o material circundante e fundir-se ao longo do tempo para formar entidades mais massivas. Mas \u00e9 dif\u00edcil perceber como \u00e9 que buracos negros com milh\u00f5es a milhares de milh\u00f5es de vezes a massa do Sol, milhares dos quais foram agora detectados no Universo primitivo, puderam ter crescido t\u00e3o rapidamente a partir de sementes t\u00e3o pequenas.<\/p>\n

Agora, investigadores que utilizam o Webb detectaram evid\u00eancias claras de que alguns buracos negros super-massivos eram enormes desde o in\u00edcio, formando-se sem uma fase de colapso estelar e sem uma gal\u00e1xia hospedeira significativamente mais massiva para os alimentar.<\/p>\n

“Esta \u00e9 uma descoberta not\u00e1vel”, afirmou Roberto Maiolino, da Universidade de Cambridge, no Reino Unido, co-autor dos estudos publicados na revista Nature e na Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. “Trata-se de uma mudan\u00e7a de paradigma, uma revis\u00e3o total dos cen\u00e1rios cl\u00e1ssicos sobre a forma como os buracos negros se formam e crescem”.<\/p>\n

Pequeno Ponto Vermelho QSO1<\/span><\/p>\n

A conclus\u00e3o da equipa baseia-se em observa\u00e7\u00f5es detalhadas de Abell 2744-QSO1 (QSO1), um Pequeno Ponto Vermelho protot\u00edpico que existia apenas 700 milh\u00f5es de anos ap\u00f3s o Big Bang.<\/p>\n

Embora QSO1 tenha apenas 1300 anos-luz de di\u00e2metro e a sua luz tenha viajado por mais de 13 mil milh\u00f5es de anos, \u00e9 mais f\u00e1cil de estudar do que a maioria dos outros Pequenos Pontos Vermelhos porque sofre o efeito de lente gravitacional do enxame de gal\u00e1xias Abell 2744 (Enxame de Pandora). QSO1 \u00e9 tanto ampliado como triplicado, aparecendo em tr\u00eas locais diferentes no c\u00e9u.<\/p>\n

Estudos iniciais de QSO1 revelaram evid\u00eancias convincentes de que pode ser pouco mais do que uma nuvem de g\u00e1s brilhante de hidrog\u00e9nio e h\u00e9lio a orbitar um buraco negro super-massivo estimado em 40 milh\u00f5es de vezes a massa do Sol. Mas, tal como aconteceu com outros buracos negros primitivos descobertos pelo Webb, havia incerteza sobre se ele era realmente t\u00e3o massivo.<\/p>\n

“At\u00e9 agora, todas as medi\u00e7\u00f5es da massa dos buracos negros no Universo primitivo tinham sido indirectas, baseadas em suposi\u00e7\u00f5es derivadas do que sabemos sobre eles no Universo local. N\u00e3o sab\u00edamos se essas suposi\u00e7\u00f5es se aplicavam realmente ao Universo distante”, afirmou o co-autor Francesco D’Eugenio, tamb\u00e9m da Universidade de Cambridge.<\/p>\n

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Imagem detalhada captada pelo NIRCam do Webb que mostra o “Pequeno Ponto Vermelho” Abell 2744-QSO1, que sofre efeito de lente por Abell 2744, um enorme enxame de gal\u00e1xias tamb\u00e9m conhecido como “Enxame de Pandora”.
\u00c0 direita, encontra-se um mapa que mostra a velocidade a que o g\u00e1s se move em direc\u00e7\u00e3o ao telesc\u00f3pio ou se afasta dele (velocidade de rota\u00e7\u00e3o) em diferentes partes de QSO1. O mapa foi elaborado com dados recolhidos utilizando a IFU do NIRSpec, uma combina\u00e7\u00e3o de c\u00e2mara e espectr\u00f3grafo. A ferramenta IFU capta uma imagem juntamente com 900 espectros de uma \u00e1rea quadrada do c\u00e9u com 3 segundos de arco por 3 segundos de arco, criando mapas que mostram diferen\u00e7as de brilho em milhares de comprimentos de onda entre 0,6 micr\u00f3metros e 5,3 micr\u00f3metros de luz ao longo do objecto. A velocidade do g\u00e1s \u00e9 calculada com base no desvio Doppler: as cores deslocam-se ligeiramente para comprimentos de onda mais curtos (mais azuis) onde o material se move na nossa direc\u00e7\u00e3o, e para comprimentos de onda mais longos (mais vermelhos) onde se afasta.
Os dados do Webb mostram que o g\u00e1s brilhante tem rota\u00e7\u00e3o kepleriana: orbita um ponto central da mesma forma que os planetas orbitam uma estrela. Isto significa que a maior parte da massa de QSO1 deve residir num \u00fanico ponto no centro, ou seja, um buraco negro. Como a velocidade do g\u00e1s em \u00f3rbita segue leis de gravidade muito simples, os dados podem ent\u00e3o ser usados para calcular a massa do buraco negro: parece ser de 50 milh\u00f5es de massas solares, ou 50 milh\u00f5es de vezes a massa do nosso Sol. Isto corresponde a cerca de dois ter\u00e7os da massa total de QSO1.
Cr\u00e9dito: NASA, ESA, CSA, L. Furtak (Universidade Ben-Gurion), R. Maiolino (Cambridge), F. D’Eugenio (Cambridge), I. Juod\u017ebalis (Cambridge), H. \u00dcbler (MPE), C. Marconcini (Universidade de Floren\u00e7a); processamento da imagem – A. Pagan<\/p><\/div>\n

Mapeando a composi\u00e7\u00e3o e velocidade do g\u00e1s<\/span><\/p>\n

A equipa reconheceu que, se o buraco negro de QSO1 for t\u00e3o massivo quanto parece, deveriam ser capazes de utilizar a ferramenta IFU (Integral Field Unit) do NIRSpec (Near Infrared Spectrograph) do Webb para rastrear os efeitos da sua gravidade no g\u00e1s que gira \u00e0 sua volta, enquanto mapeavam a distribui\u00e7\u00e3o de v\u00e1rios elementos no g\u00e1s.<\/p>\n

O estudante de Cambridge, Ignas Juod\u017ebalis, e Cosimo Marconcini, da Universidade de Floren\u00e7a, em It\u00e1lia, autores principais de um dos estudos, utilizaram as observa\u00e7\u00f5es da IFU para mapear os movimentos do g\u00e1s hidrog\u00e9nio que rodeia o buraco negro. Quando representaram graficamente a velocidade de rota\u00e7\u00e3o em fun\u00e7\u00e3o da dist\u00e2ncia ao centro, descobriram que o g\u00e1s tem um movimento kepleriano: orbita um ponto central da mesma forma que os planetas do nosso Sistema Solar orbitam o Sol.<\/p>\n

“Isto \u00e9 importante porque indica-nos que a maior parte da massa de QSO1 est\u00e1 concentrada no buraco negro no centro”, afirmou Ignas. “Se a massa estivesse mais distribu\u00edda, como seria o caso se houvesse muitas estrelas, o g\u00e1s n\u00e3o apresentaria esta rota\u00e7\u00e3o kepleriana perfeita.<\/p>\n

Uma vez que o movimento kepleriano \u00e9 regido por leis simples da gravidade, a equipa conseguiu utilizar as medi\u00e7\u00f5es da velocidade do g\u00e1s para calcular directamente a massa do buraco negro, um feito que anteriormente n\u00e3o tinha sido poss\u00edvel. Descobriram que o buraco negro n\u00e3o s\u00f3 \u00e9 imenso – com cerca de 50 milh\u00f5es de massas solares – como representa uns surpreendentes dois ter\u00e7os da massa total de QSO1. Esta propor\u00e7\u00e3o \u00e9 milhares de vezes superior \u00e0 das nossas gal\u00e1xias vizinhas, onde os buracos negros super-massivos representam apenas uma frac\u00e7\u00e3o min\u00fascula da massa total da gal\u00e1xia hospedeira.<\/p>\n

Os mapas de composi\u00e7\u00e3o da IFU corroboraram estes resultados, mostrando que o g\u00e1s em toda a gal\u00e1xia QSO1 \u00e9 quase inteiramente composto por hidrog\u00e9nio e h\u00e9lio, com muito poucos elementos mais pesados, como o oxig\u00e9nio, que seriam de esperar numa gal\u00e1xia rica em estrelas e detritos estelares. Com uma metalicidade inferior a 0,5% da do Sol, QSO1 \u00e9 um dos ambientes gal\u00e1cticos mais primitivos alguma vez medidos.<\/p>\n

“Este \u00e9 um resultado fenomenal”, afirmou Cosimo. “Trata-se da primeira medi\u00e7\u00e3o directa da massa de um buraco negro nos primeiros mil milh\u00f5es de anos ap\u00f3s o Big Bang, e \u00e9 consistente com as medi\u00e7\u00f5es anteriores”. A equipa considera que isto \u00e9 um bom sinal de que os pressupostos utilizados para as medi\u00e7\u00f5es indirectas de massa s\u00e3o v\u00e1lidos e de que as massas de outros buracos negros no Universo primitivo n\u00e3o foram sobrestimadas.<\/p>\n

Origens dos buracos negros super-massivos<\/span><\/p>\n

A massa desproporcional do buraco negro de QSO1 em rela\u00e7\u00e3o \u00e0 sua gal\u00e1xia hospedeira sugere que n\u00e3o se pode ter formado gradualmente a partir da fus\u00e3o e alimenta\u00e7\u00e3o de buracos negros de massa estelar muito mais pequenos. “Parece que encontr\u00e1mos um buraco negro que n\u00e3o tem uma gal\u00e1xia hospedeira substancial e que \u00e9 anterior aos processos estelares”, afirmou Ignas. “Isto \u00e9 muito emocionante porque constitui uma evid\u00eancia da exist\u00eancia de buracos negros primordiais ou de buracos negros de colapso directo, que foram teorizados, mas n\u00e3o confirmados”.<\/p>\n

Quer o buraco negro de QSO1 tenha evolu\u00eddo a partir de uma “semente pesada” que se formou no primeiro segundo do Big Bang ou um pouco mais tarde a partir do colapso de uma nuvem gigante de g\u00e1s, \u00e9 quase certo que nasceu grande e pode estar nas fases iniciais da forma\u00e7\u00e3o de uma gal\u00e1xia \u00e0 sua volta.<\/p>\n

A equipa considera que os Pequenos Pontos Vermelhos como QSO1 n\u00e3o devem ter sido raros no Universo primitivo e est\u00e1 a analisar objectos semelhantes para determinar se os buracos negros super-massivos s\u00e3o, de facto, anteriores \u00e0s gal\u00e1xias onde se encontram actualmente.<\/p>\n

\/\/ ESA (comunicado de imprensa)<\/a>
\n\/\/ ESA\/Webb (comunicado de imprensa)<\/a>
\n\/\/ NASA (comunicado de imprensa)<\/a>
\n\/\/ Universidade de Cambridge (comunicado de imprensa)<\/a>
\n\/\/ Artigo cient\u00edfico (Nature)<\/a>
\n\/\/ Artigo cient\u00edfico (Monthly Notices of the Royal Astronomical Society)<\/a><\/p>\n

CCVALG<\/a>
\n29.05.2026<\/p>\n

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\ud83c\uddf5\ud83c\uddf9 Estamos em PORT<\/span>UGAL<\/strong><\/span> e a<\/span>qui escreve-se em Portugu\u00eas de Portugal (n\u00e3o adulterado), pr\u00e9-AO \ud83c\uddf5\ud83c\uddf9<\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Portal:<\/span> https:\/\/inforgomes.pt\/<\/span><\/a><\/em><\/span><\/p>\n

\"\" Webdesigner, Computer Networks and Systems, <\/em><\/span>Programmer, Astronomer, Photographer, Blogger, Culinary Cook<\/em><\/span>, Certificate Microsoft Network Server, <\/em><\/span>Administrative and Financial Manager, IA, Scientific Researcher, Digital Content Performer, Musician: Spanish Classical Viola, Double Bass, Vocalist and Drummer <\/em><\/div><\/div>
\n<\/em><\/span><\/p>\n

published in: 29.05.2026<\/p>\n

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