James Webb pode ter flagrado nascimento dos maiores buracos negros

James Webb revela pistas do nascimento dos maiores buracos negros (Imagem: Fala Ciência via ChatGPT)
James Webb revela pistas do nascimento dos maiores buracos negros (Imagem: Fala Ciência via ChatGPT)

Entre as descobertas mais intrigantes do Telescópio Espacial James Webb, estão objetos compactos e avermelhados conhecidos como Pequenos Pontos Vermelhos. Esses corpos aparecem em imagens profundas do universo primordial e não se encaixam nos modelos tradicionais de galáxias, estrelas ou quasares. Agora, uma nova hipótese sugere algo ainda mais impressionante: eles podem ser berçários de buracos negros supermassivos formados por colapso direto.

Se confirmada, essa ideia ajudaria a explicar por que o Webb detectou buracos negros gigantes já 500 milhões de anos após o Big Bang, um intervalo considerado curto demais para que esses objetos se formassem apenas por crescimento gradual. Para entender o impacto dessa hipótese, vale destacar três conceitos centrais:

  • Colapso direto: formação de buracos negros sem passar pela fase estelar;
  • Sementes pesadas: buracos negros iniciais com massas muito elevadas;
  • Universo primordial: ambiente químico simples, dominado por hidrogênio e hélio.

Quando o gás colapsa sem virar estrela

O modelo tradicional afirma que buracos negros surgem após a morte de estrelas massivas. No entanto, esse processo gera sementes leves, limitadas pela massa da estrela original. Já no cenário de colapso direto, enormes nuvens de gás podem se contrair de forma monolítica, formando rapidamente um buraco negro com dezenas de milhares de massas solares.

Esse atalho cósmico permitiria que os buracos negros crescessem muito mais rápido, resolvendo o paradoxo observado pelo Webb.

O que torna os Pequenos Pontos Vermelhos especiais?

Esses objetos se destacam por sua extrema compactação, coloração intensa no infravermelho e por desaparecerem da paisagem cósmica cerca de 1,5 bilhão de anos após o Big Bang. Simulações cosmológicas mostram que suas propriedades físicas coincidem com o que se espera de regiões onde buracos negros de colapso direto estão se formando.

Além disso, esses pontos exibem sinais de gás extremamente denso, compatível com ambientes capazes de alimentar rapidamente um buraco negro recém-nascido.

Por que isso só aconteceu no passado?

O colapso direto exige condições muito específicas: ausência de elementos pesados, alta densidade e pouco resfriamento molecular. Essas características só existiam no universo primordial, antes que as primeiras gerações de estrelas enriquecessem o cosmos com metais.

Por isso, tais berçários simplesmente não poderiam existir hoje, o que explica por que os Pequenos Pontos Vermelhos desaparecem ao longo da evolução cósmica.

Caso estudos futuros confirmem essa interpretação, esses objetos representarão a primeira evidência observacional direta da formação dos buracos negros mais massivos do universo. Mais do que curiosidades astronômicas, eles se tornariam verdadeiros laboratórios naturais para entender como surgiram as estruturas mais extremas conhecidas pela ciência.

Leandro Sinis é biólogo, formado pela UFRJ, e atua como divulgador científico. Apaixonado por ciência e educação, busca tornar o conhecimento acessível de forma clara e responsável.