Três buracos negros estão se alimentando dentro da mesma galáxia e dois deles ficam separados por apenas 620 anos-luz
Telescópio James Webb identificou três buracos negros ativos numa galáxia do Universo jovem e revelou pistas sobre seu crescimento acelerado
Uma galáxia observada pelo Telescópio Espacial James Webb revelou algo extraordinário: três buracos negros ativos consumindo matéria simultaneamente. Identificado como J0148-4214, o sistema aparece como existia há aproximadamente 12,5 bilhões de anos, quando o Universo tinha apenas 1,2 bilhão de anos. Dois desses objetos estão separados por somente 620 anos-luz, descoberta que oferece novas pistas sobre o crescimento acelerado dos gigantes cósmicos.
Como três buracos negros ativos foram encontrados numa galáxia tão distante?
A descoberta foi anunciada em agosto de 2026 por uma equipe internacional liderada pelo Instituto Max Planck de Física Extraterrestre, na Alemanha. Os astrônomos investigaram a galáxia J0148-4214, cujo desvio para o vermelho, de aproximadamente 5,02, indica que sua luz partiu quando o Universo ainda era muito jovem.
Inicialmente, as observações sugeriam a presença de um único núcleo galáctico ativo. Entretanto, análises detalhadas da luz emitida pelo hidrogênio revelaram três regiões distintas, compatíveis com matéria acelerada pela gravidade de buracos negros. Duas aparecem próximas do centro galáctico, enquanto a terceira está mais afastada.
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Como o James Webb identificou três buracos negros sem fotografá-los diretamente?
O telescópio utilizou o espectrógrafo NIRSpec, equipado com uma unidade de campo integral que permite analisar a luz proveniente de diferentes posições da galáxia. Assim, os pesquisadores conseguiram identificar assinaturas espectrais que não seriam percebidas numa observação convencional.
Cinco características foram fundamentais para interpretar os dados:
- Emissão intensa de hidrogênio em regiões específicas;
- Linhas espectrais alargadas pelo movimento rápido do gás;
- Diferenças espaciais entre os sinais identificados;
- Ausência de certas assinaturas esperadas de ventos e choques;
- Estimativas independentes das massas dos objetos.
O vídeo Visualization of Merging Black Holes and Gravitational Waves, divulgado pela NASA em 2017, ilustra como dois buracos negros podem aproximar-se e produzir ondas gravitacionais. A animação não representa diretamente J0148-4214.
Por que três buracos negros ativos podem crescer rapidamente no Universo jovem?
Buracos negros aumentam de massa quando capturam matéria de seus arredores. Parte desse material forma discos de acreção extremamente quentes, capazes de emitir radiação intensa antes de atravessar o horizonte de eventos. Esse processo permite identificá-los mesmo a distâncias cosmológicas.
Na J0148-4214, o menor buraco negro central parece acumular matéria a uma taxa particularmente elevada, possivelmente superior ao limite de Eddington, associado ao equilíbrio entre gravidade e pressão da radiação. A existência de três objetos no mesmo sistema também sugere que encontros entre galáxias podem acelerar seu crescimento por meio de futuras fusões.
Qual estudo científico revelou os três buracos negros da galáxia J0148-4214?
A pesquisa, intitulada BlackTHUNDER: Evidence of three massive black holes in a z ∼ 5 galaxy, foi liderada por Hannah Übler, com participação de Giovanni Mazzolari, Roberto Maiolino e outros pesquisadores. O artigo publicado na revista Astronomy & Astrophysics apresentou a análise espectroscópica do sistema.
Os cientistas consideraram explicações alternativas, incluindo supernovas, estrelas muito massivas e ondas de choque. Entretanto, a combinação das assinaturas espectrais favoreceu a interpretação de três buracos negros em acreção. A identificação é uma evidência observacional robusta, embora novas medições possam refinar as propriedades individuais.
Quais números mostram o tamanho e a proximidade dos três buracos negros?
O maior objeto possui massa estimada em 80 milhões de vezes a do Sol. O segundo, situado próximo dele, apresenta aproximadamente 600 mil massas solares, enquanto o terceiro possui cerca de dois milhões. A galáxia contém aproximadamente 1,3 bilhão de massas solares em estrelas.
Os dois objetos centrais estão separados por 620 anos-luz em distância projetada, enquanto o terceiro aparece a aproximadamente 5.500 anos-luz do centro. Essas medidas representam separações observadas no plano do céu; as distâncias tridimensionais podem ser maiores.
| Indicador astronômico | Resultado observado |
|---|---|
| Época observada | 1,2 bilhão de anos após o Big Bang |
| Maior buraco negro | 80 milhões de massas solares |
| Menor buraco negro central | 600 mil massas solares |
| Terceiro buraco negro | 2 milhões de massas solares |
| Separação dos objetos centrais | 620 anos-luz, em projeção |
O que acontecerá com os três buracos negros da galáxia J0148-4214?
Os modelos sugerem que os dois objetos centrais poderão se aproximar gradualmente e eventualmente fundir-se, formando um buraco negro maior. Estimativas simplificadas apontam escalas de centenas de milhões de anos para a aproximação, mas o resultado depende da distribuição de gás, estrelas e matéria escura.
O destino do terceiro permanece ainda mais incerto: ele pode migrar para o centro ou estar associado a uma interação gravitacional anterior. A pesquisa não observou uma fusão acontecendo, mas identificou um possível estágio anterior. Sistemas como esse poderão ajudar a interpretar futuras detecções de ondas gravitacionais pelo observatório espacial LISA e esclarecer a formação precoce dos maiores buracos negros do Universo.
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