Através do Very Large Telescope do Observatório Europeu do Sul (ESO na sigla em inglês), um grupo de astrónomos conseguiu descobrir seis galáxias presas na “teia” de um buraco negro supermassivo que datam de quando o Universo tinha menos de mil milhões de ano de idade.

Em comunicado, o ESO explica que a descoberta marca a primeira vez que um grupo de galáxias é observado tão cedo depois do Big Bang. As observações, que vão ajudar os cientistas a descobrir os mistérios por trás do fenómeno, apoiam a teoria de que os buracos negros podem crescer rapidamente no seio de enormes estruturas em forma de teias, alimentando-se de grandes quantidades de gás.

A descoberta, publicada na revista científica Astronomy & Astrophysics Letters, revela que as galáxias identificadas estão todas situadas numa “teia de aranha” cósmica de gás que se estende no Espaço ao longo de uma dimensão 300 vezes superior à da Via Láctea.

“Os filamentos da teia cósmica são como os fios de uma teia de aranha,” elucida Marco Mignoli, astrónomo no Instituto Nacional de Astrofísica (INAF) italiano em Bolonha, Itália, e autor principal do estudo. O investigador indica que as galáxias permanecem e crescem nos sítios onde os filamentos se cruzam e onde correm correntes de gás.

Animação da teia do buraco negro supermassivo Animação da teia do buraco negro supermassivo
créditos: ESO/L. Calçada

A radiação emitida por toda a estrutura viajou até o nosso planeta desde a altura em que o Universo tinha apenas 0,9 mil milhões de anos. “O nosso trabalho colocou uma peça importante no puzzle ainda muito incompleto que é a formação e o crescimento destes objetos, tão extremos, mas relativamente abundantes, tão rapidamente depois do Big Bang”, afirma Roberto Gilli, astrónomo no INAF em Bolonha e co-autor do estudo.

Como explicar o rápido crescimento de um buraco negro?

Os cientistas acreditam que os primeiros buracos negros, formados após o colapso das primeiras estrelas, cresceram rapidamente, atingindo um milhar de milhão de massas solares só nos primeiros 0,9 mil milhões de anos da vida do Universo.

Os astrónomos têm tentado encontrar uma explicação para o rápido crescimento dos buracos negros e, agora, a descoberta traz novas pistas. A “teia de aranha” e as galáxias que estão no seu interior contêm gás suficiente para alimentar o buraco negro e fazer com que se torne num gigante supermassivo.

Os halos gigantes da misteriosa matéria escura poderão ser a chave que explica a formação das estruturas em teia.

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De acordo com Colin Norman, investigador da Universidade Johns Hopkins em Baltimore, nos Estados Unidos, e também co-autor do estudo, a descoberta apoia a teoria de que “os buracos negros mais distantes e massivos se formam e crescem no seio dos halos massivos de matéria escura em estruturas de larga escala”.

Uma vez que as galáxias detetadas são mais ténues do que aquelas que os telescópios atuais conseguem observar, os cientistas precisaram de passar várias horas a realizar observações com os maiores telescópios óticos disponíveis, incluindo o Very Large Telescope do ESO.

Através dos instrumentos MUSE e FORS2 do telescópio, a equipa de astrónomos conseguiu estabelecer uma ligação entre quatro das seis galáxias e o buraco negro. “Acreditamos ter visto apenas a ponta do icebergue e pensamos que as poucas galáxias que descobrimos até agora em torno deste buraco negro supermassivo sejam apenas as mais brilhantes,” afirma Barbara Balmaverde, astrónoma do INAF em Torino, Itália e co-autora do estudo.

O trabalho de investigação vai continuar através do Extremely Large Telescope do ESO, que está a ser construído no Chile e cujo desenvolvimento conta com a participação da portuguesa Critical Software.

O telescópio, que terá um alcance 256 vezes superior ao do Hubble, permitirá observar galáxias ainda mais ténues em torno de buracos negros supermassivos no Universo primordial graças aos seus poderosos instrumentos.