"Este buraco negro cresceu muito mais do que o esperado em apenas 690 milhões de anos após o Big Bang, que desafia nossas teorias sobre como os buracos negros se formam", disse o co-autor do estudo, Daniel Stern, do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA em Pasadena, Califórnia.
Astrônomos combinaram dados do WISE com pesquisas baseadas no solo para identificar possíveis objetos distantes a serem estudados, seguidos dos telescópios Magalhães do Observatório Carnegie no Chile. O astrônomo de Carnegie, Eduardo Bañados, liderou o esforço para identificar candidatos de centenas de milhões de objetos que o WISE achou que seria digno de acompanhamento pelo o Magalhães.
Para que os buracos negros se tornem tão grandes no universo inicial, os astrônomos especulam que deve ter havido condições especiais para permitir um crescimento rápido - mas o motivo permanece misterioso.
O buraco negro recentemente encontrado devora vorazmente material à sua volta no centro de uma galáxia - um fenômeno chamado quasar. Este quasar é especialmente interessante porque vem de um momento em que o Universo estava apenas começando a emergir de suas idades das trevas. A descoberta fornecerá informações fundamentais sobre o Universo quando tinha apenas 5% da idade atual.
"Quasars estão entre os objetos celestiais conhecidos mais brilhantes e distantes e são cruciais para a compreensão do universo inicial", disse o co-autor Bram Venemans do Instituto Max Planck para astronomia na Alemanha.
O universo começou em uma sopa quente de partículas que se espalhavam rapidamente em um período chamado inflação. Cerca de 400.000 anos após o Big Bang, essas partículas arrefeceram e juntaram-se em hidrogênio neutro. Mas o universo permaneceu escuro, sem fontes luminosas, até que a gravidade condensasse a matéria nas primeiras estrelas e galáxias. A energia liberada por estas antigas galáxias fez com que o hidrogênio neutro se excitasse e ionizasse, ou perdesse um elétron. O gás permaneceu nesse estado desde então. Uma vez que o universo se tornou reionzedo, os fótons puderam viajar livremente ao longo do espaço. Este é o ponto em que o Universo tornou-se transparente para a luz.
Muito do hidrogênio que envolve o quasar recentemente descoberto é neutro. Isso significa que o quasar não é apenas o mais distante - também é o único exemplo que temos que pode ser visto antes que o Universo se tenha tornado familiar.
"Foi a última grande transição do Universo e uma das fronteiras atuais da astrofísica", disse Bañados.
A distância do quasar é determinada pelo chamado "redshift" (desvio para o vermelho), uma medida de quanto o comprimento de onda de sua luz é esticado pela expansão do Universo antes de atingir a Terra. Quanto maior o deslocamento para o vermelho, maior a distância que um objeto se encontra. Este quasar recentemente descoberto tem um redshift de 7.54, com base na detecção de emissões de carbono ionizado da galáxia que hospeda o enorme buraco negro. Isso significa que levou mais de 13 bilhões de anos para que a luz do quasar nos alcançasse.
Os cientistas prevêem que o céu contém entre 20 e 100 quasares tão brilhantes e distantes quanto esse quasar. Os astrônomos aguardam a missão Euclid da Agência Espacial Européia, que tem participação significativa da NASA, e a missão do telescópio de pesquisa de infravermelhos amplos da NASA (WFIRST), para encontrar mais objetos distantes.
"Com várias instalações de próxima geração, ainda mais sensíveis atualmente em construção, podemos esperar muitas descobertas emocionantes no universo inicial nos próximos anos", disse Stern.
Fonte: NASA
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