Uma galáxia anã aparentemente normal orbitando a nossa Via Láctea revelou um segredo surpreendente, graças ao trabalho de estudantes de astronomia da Universidade do Texas. Inicialmente um trabalho de casa, a sua investigação mostrou inesperadamente que Segue 1, uma pequena galáxia a apenas 75.000 anos-luz de distância, não é o que parece. Não é mantido unido principalmente pela matéria escura, como os cientistas acreditavam anteriormente, mas sim por um enorme buraco negro supermassivo, até então desconhecido.
Um buraco negro muito maior que o esperado
Durante anos, os cientistas presumiram que a gravidade de Segue 1 era mantida por um halo substancial de matéria escura – uma substância indescritível que não emite luz e que constitui uma grande parte do universo. No entanto, o trabalho dos estudantes, publicado no The Astrophysical Journal Letters, indica que um buraco negro com uma massa estimada em mais de 450.000 vezes a do nosso Sol, é a principal força que mantém a galáxia unida. Esta é uma descoberta significativa, já que a massa do buraco negro é cerca de dez vezes maior do que a massa combinada de todas as estrelas dentro de Segue 1.
Nathaniel Lujan, estudante de graduação da Universidade do Texas em San Antonio, desempenhou um papel crucial na descoberta. Ele utilizou técnicas avançadas de modelagem computacional aprendidas em seu curso de Dinâmica Galáctica e Gravitacional para analisar o comportamento da galáxia.
Como os alunos descobriram a verdade
A turma, ministrada pelos professores Karl Gebhardt (UT Austin) e Richard Anantua (UT San Antonio), foi dividida em grupos para modelar diferentes cenários para Segue 1. Um grupo focou especificamente na possibilidade da presença de um buraco negro. Para isolar os efeitos gravitacionais do Segue 1, os alunos primeiro removeram estrelas afetadas pela gravidade da Via Láctea. Examinaram então a velocidade e a direção das estrelas restantes, descobrindo que aquelas mais próximas do centro se moviam em órbitas rápidas e estreitas, sugerindo fortemente a presença de um buraco negro. Os modelos que incorporam um buraco negro proporcionaram uma correspondência muito melhor com os movimentos observados das estrelas de Segue 1.
Implicações para a compreensão das galáxias
Esta descoberta levanta questões cruciais sobre a nossa compreensão das galáxias anãs e do papel dos buracos negros no Universo primitivo. Isto sugere que os buracos negros supermassivos podem ser mais comuns em galáxias pequenas do que se pensava anteriormente. A massa incomum do buraco negro em relação às estrelas da galáxia sugere que Segue 1 pode ter sido uma galáxia maior que perdeu muito do seu gás e parou de formar estrelas devido às interações com a Via Láctea.
Esta descoberta também reflecte descobertas recentes feitas pelo Telescópio Espacial James Webb, que identificou “pequenos pontos vermelhos” – objectos no Universo primitivo que parecem ser buracos negros massivos rodeados por poucas estrelas. Alguns investigadores teorizam que estes objetos podem ser “estrelas de buracos negros”, esferas gigantes de gás enroladas em torno de buracos negros.
Esta pesquisa serve como um poderoso lembrete de que novos insights podem surgir ao reexaminar os dados existentes.
Como próximo passo, Lujan planeia usar simulações computacionais avançadas e inteligência artificial para investigar outras galáxias anãs, anteriormente consideradas dominadas pela matéria escura, revelando potencialmente mais surpresas sobre a composição e evolução do nosso Universo. As descobertas oferecem pistas valiosas sobre como as galáxias, e potencialmente o próprio universo, evoluíram – uma paisagem onde buracos negros massivos podem desempenhar um papel mais substancial do que inicialmente se supunha.
