James Webb resolve o grande enigma astrofísico: os buracos negros surgiram antes das suas próprias galáxias

Desde que o telescópio espacial James Webb começou a explorar os recantos mais remotos do cosmos, os chamados "pequenos pontos vermelhos" (Little Red Dots ou LRD) tornaram-se um dos grandes enigmas da astronomia moderna. Estas estruturas minúsculas e brilhantes, observadas quando o universo dava os seus primeiros passos, pareciam esconder buracos negros supermassivos. No entanto, numerosos modelos teóricos sugeriam que as estimativas da sua massa poderiam estar exageradas.

Agora, uma equipa internacional de investigadores conseguiu dissipar as dúvidas graças à primeira medição direta realizada sobre um destes objetos. O resultado não só confirma a presença de um buraco negro gigantesco, como também revela uma situação completamente inesperada para os cientistas.

A investigação, publicada na revista Nature, centrou-se no Abell 2744-QSO1, um objeto tão distante que a sua luz iniciou a sua viagem quando o universo tinha apenas 700 milhões de anos.

A ajuda de uma lupa cósmica natural

Para alcançar tal nível de detalhe, os astrónomos combinaram as capacidades do James Webb com um fenómeno conhecido como lente gravitacional. Neste caso, a gravidade de um aglomerado de galáxias situado entre a Terra e o objeto funcionou como uma gigantesca lupa natural, amplificando o sinal proveniente do universo primitivo.

Graças a esta combinação, os investigadores puderam estudar com precisão o movimento do gás que gira em torno do centro de Abell 2744-QSO1. Através de espectroscopia de alta resolução, analisaram a velocidade desse material e reconstruíram a sua curva de rotação.

Os dados revelaram um comportamento perfeitamente compatível com o movimento kepleriano esperado em torno de uma massa extremamente compacta. A análise permitiu calcular que o objeto central possui uma massa equivalente a cerca de 50 milhões de sóis.

Estas evidências descartam outras explicações possíveis, como a existência de um aglomerado estelar muito denso ou concentrações de matéria escura capazes de gerar o mesmo efeito gravitacional.

"Os nossos resultados representam uma medição dinâmica e direta da massa de um buraco negro no universo primitivo", explicou Ignas Juodžbalis, investigador da Universidade de Cambridge e autor principal do estudo. Além disso, o trabalho confirma que os métodos indiretos habitualmente utilizados para estimar as massas dos buracos negros continuam a ser fiáveis, mesmo a distâncias extremas.

Participação espanhola numa investigação histórica

O estudo contou também com uma importante contribuição de cientistas espanhóis. Os astrofísicos Michele Perna, Santiago Arribas e Pablo G. Pérez-González, do Centro de Astrobiologia (CAB), participaram no processamento e interpretação da complexa informação obtida pelo James Webb.

O seu trabalho revelou-se fundamental para reconstruir a dinâmica do gás que rodeia o buraco negro e compreender as condições físicas presentes durante as primeiras etapas da história do universo.

Um buraco negro maior do que a sua própria galáxia

A maior surpresa surgiu quando os investigadores tentaram calcular a massa da galáxia anfitriã.

Os resultados foram desconcertantes. Os dados obtidos indicam que o espaço disponível para albergar estrelas é extremamente reduzido. Na verdade, mesmo as estimativas mais conservadoras mostram que o buraco negro possui, no mínimo, o dobro da massa de todas as estrelas da galáxia juntas.

A diferença é extraordinária. No universo atual, as galáxias costumam ter massas aproximadamente mil vezes superiores às dos seus buracos negros centrais. Em Abell 2744-QSO1, essa relação parece completamente alterada e excede em três ordens de magnitude os valores observados em galáxias próximas.

Por esta razão, os cientistas consideram-no o buraco negro massivo mais "nu" alguma vez detetado.

Uma possível semente dos primeiros gigantes cósmicos

O objeto apresenta ainda outra característica singular: encontra-se num ambiente quimicamente muito primitivo, praticamente isento de elementos pesados.

Esta condição leva os investigadores a pensar que podem estar a observar uma autêntica "semente" de um buraco negro supermassivo numa fase inicial de crescimento. Seria a primeira vez que se captaria um objeto com estas características em pleno processo de acumulação de matéria.

A descoberta fornece ainda uma evidência significativa a favor da chamada teoria da "primazia do buraco negro". De acordo com esta hipótese, os buracos negros gigantes podem ter-se formado e desenvolvido antes mesmo do nascimento das primeiras gerações de estrelas dentro das suas galáxias.

Os investigadores acreditam que este colosso cósmico não surgiu após a morte de uma estrela massiva, mas através do colapso gravitacional direto de enormes nuvens de gás primordial. Se assim for, Abell 2744-QSO1 representaria uma janela única para um dos processos mais antigos e fundamentais da história do universo.

Referência da notícia

Juodžbalis, I., Marconcini, C., D’Eugenio, F. et al. A direct black-hole mass measurement in a little red dot at high redshift. Nature 653, 1017–1021 (2026). https://doi.org/10.1038/s41586-026-10579-4