Astrônomos encontram dois buracos negros gigantes em uma fase extremamente antiga do Universo

Ilustração mostra um quasar extremamente distante, alimentado por um buraco negro gigante. (Crédito: ESA/Hubble, NASA, M. Kornmesser).

O Universo ainda estava em seus primeiros capítulos quando dois objetos extremamente brilhantes já apresentavam características impressionantes. Astrônomos identificaram um par de quasares associados a buracos negros supermassivos, separados por uma distância surpreendentemente pequena e existentes há mais de 12 bilhões de anos.

A descoberta chama a atenção porque ocorreu durante uma fase muito antiga da história cósmica, conhecida como Época da Reionização. Nesse período, as primeiras gerações de estrelas, galáxias e buracos negros estavam transformando o ambiente do Universo.

O sistema recebeu o nome de Nāpōwawā’enakaulua e representa uma oportunidade rara para investigar como os primeiros buracos negros gigantes cresceram e como as galáxias massivas começaram a se formar.

Dois gigantescos objetos cósmicos separados por uma distância surpreendente

Os pesquisadores identificaram os dois quasares em uma região do céu observada no contexto do levantamento Aether. Quasares são objetos extremamente luminosos alimentados por buracos negros supermassivos que acumulam grandes quantidades de matéria ao seu redor.

Durante esse processo, o material que se aproxima do buraco negro forma um disco de acreção. O atrito e o aquecimento desse material liberam enormes quantidades de energia, tornando o quasar visível mesmo a distâncias cosmológicas.

No caso de Nāpōwawā’enakaulua, a separação projetada entre os dois objetos é de apenas 5,56 quiloparsecs, aproximadamente 18 mil anos-luz. Essa distância é particularmente pequena para um par de quasares observado em uma época tão antiga do Universo.

Além disso, os dois apresentam velocidades muito próximas, com uma diferença estimada em apenas 15 quilômetros por segundo. Essas características ajudam os cientistas a investigar se os objetos pertencem a um mesmo ambiente galáctico.

Telescópio James Webb revelou a dimensão dos buracos negros

Quasar aparece cercado por um halo de gás que alimenta seu crescimento (Crédito: ESO/M. Kornmesser).

Para caracterizar o sistema, a equipe utilizou observações espectroscópicas do Telescópio Espacial James Webb (JWST), por meio do instrumento NIRSpec. Também foram utilizados dados dos observatórios Gemini, com os instrumentos GNIRS e GMOS.

A análise das propriedades da luz emitida pelos quasares permitiu estimar a massa dos dois buracos negros.

Os resultados são impressionantes:

  • Primeiro buraco negro: aproximadamente 1,5 bilhão de massas solares.
  • Segundo buraco negro: cerca de 400 milhões de massas solares.

Isso significa que os dois objetos já eram extremamente massivos quando o Universo ainda era relativamente jovem.

Outro resultado importante envolve a taxa de acreção, que indica a intensidade com que os buracos negros acumulam matéria. Os pesquisadores encontraram valores de aproximadamente 1,23 e 1,07 em relação ao limite de Eddington, uma referência teórica relacionada ao equilíbrio entre a gravidade e a pressão da radiação durante a acreção.

Esses números indicam que os dois objetos estavam em estados de alimentação bastante intensos.

Descoberta pode mudar a compreensão sobre as primeiras galáxias

Um dos aspectos mais intrigantes do estudo está na raridade esperada de sistemas como esse.

Ao comparar a descoberta com estimativas cosmológicas baseadas no agrupamento de quasares distantes, os pesquisadores encontraram uma ocorrência entre 100 e mil vezes superior às expectativas utilizadas na análise.

Existem algumas explicações possíveis para esse resultado. Uma delas é que os primeiros buracos negros gigantes poderiam ter crescido em ambientes especialmente densos, com maior concentração de galáxias e matéria.

Outra possibilidade envolve fusões entre galáxias, processos capazes de aproximar grandes concentrações de gás e favorecer a atividade dos buracos negros centrais.

Entretanto, a descoberta de um único sistema não permite determinar qual mecanismo explica sua formação. Novas observações serão importantes para identificar se existem outros pares semelhantes no Universo primordial.

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Estudo publicado na revista The Astrophysical Journal Letters

A descoberta foi apresentada por Silvia Onorato e colaboradores em um artigo publicado em 10 de novembro de 2026 na revista científica The Astrophysical Journal Letters.

O trabalho, intitulado Nāpōwawā’enakaulua: A Close Quasar Pair at Cosmic Dawn in the Aether Survey, apresenta a caracterização dos dois quasares e suas propriedades físicas.

Para a astronomia, encontrar objetos tão próximos e massivos em uma época tão antiga representa uma oportunidade importante para compreender a evolução dos primeiros sistemas galácticos.

Como os buracos negros supermassivos conseguem atingir massas tão elevadas em tão pouco tempo cósmico ainda é uma questão em investigação. Sistemas como esse podem ajudar a esclarecer esse processo e revelar condições que favoreceram o crescimento dos primeiros gigantes gravitacionais.

Leandro C. Sinis é biólogo formado pela UFRJ e divulgador científico. Com sólida experiência em pesquisa acadêmica de ponta, é coautor de um estudo internacional sobre neuroproteção publicado no renomado Journal of Biological Chemistry (DOI: 10.1074/jbc.m117.807180). Como editor e fundador do Portal Fala Ciência, sua missão é combater a desinformação, traduzindo descobertas complexas em conhecimento jornalístico acessível, transparente e seguro para todos. Ver perfil no LinkedIn | Ver Currículo Lattes