A NASA está implementando uma abordagem distinta para estudar buracos negros supermassivos, utilizando o telescópio Nancy Grace Roman. Este instrumento buscará identificar esses gigantes cósmicos analisando as explosões que ocorrem quando estrelas são destruídas.
Desafio da detecção de buracos negros antigos
Os buracos negros residem no núcleo da maioria das galáxias, incluindo a Via Láctea, e alguns possuem massas equivalentes a milhões ou até bilhões de sóis. No entanto, persiste uma questão entre os astrônomos: como esses objetos atingiram tamanhos tão vastos em um período tão curto?
Conforme um estudo divulgado no The Astrophysical Journal, o Nancy Grace Roman, da NASA, tem previsão de lançamento para 30 de agosto de 2026. Sua função será observar buracos negros supermassivos que existiam há aproximadamente 11 bilhões de anos, auxiliando na reconstrução da trajetória de formação desses corpos celestes.
Localizar tais entidades não é trivial, visto que os buracos negros não emitem luz própria. Por isso, os cientistas dependem do brilho emitido pelo material que orbita esses objetos antes de ser absorvido. Os menores atraem menos matéria e, consequentemente, tendem a passar despercebidos.
Eventos de interrupção de maré (TDEs)
Neste contexto, entram os chamados eventos de interrupção de maré (TDEs). Quando uma estrela se aproxima excessivamente de um buraco negro, ela pode ser desmembrada, gerando um clarão temporário que supera o brilho de toda a galáxia.
Mitchell Karmen, estudante de pós-graduação da Universidade Johns Hopkins e autor principal do estudo, declarou que o Telescópio Espacial Roman será um agente transformador para a ciência de eventos transitórios. Ele ressaltou que, devido à elevada sensibilidade do equipamento, será possível detectar múltiplos TDEs em 'distâncias maiores e em épocas cósmicas mais antigas do que nunca'.
Estratégia de observação espacial
A metodologia da missão envolve retornar repetidamente à mesma área do espaço durante sua pesquisa em altas latitudes. A região sob monitoramento abrange cerca de 18 graus quadrados do céu, o que equivale a aproximadamente 90 luas cheias. Essa tática eleva as probabilidades de capturar fenômenos que são efêmeros.
Entre os objetivos centrais da missão estão: identificar TDEs em galáxias distantes; reconhecer buracos negros supermassivos menores e mais antigos; investigar a evolução desses objetos ao longo da história cósmica; e comparar diversos modelos sobre a gênese dos primeiros buracos negros.
É importante notar que nem todos os buracos negros causam este tipo de explosão. Aqueles com mais de um bilhão de massas solares engolem as estrelas antes que haja desmembramento. Já os que possuem massas entre 100 mil e 100 milhões de vezes a do Sol são os que produzem os sinais luminosos detectáveis pelos telescópios.
Colaboração entre telescópios
O Roman focará primariamente na luz infravermelha próxima, enquanto o Observatório Vera C. Rubin realizará medições na luz visível, permitindo que cada um revele uma faceta distinta da história do Universo.
Os pesquisadores projetam que o Rubin poderá registrar de milhares a dezenas de milhares desses eventos anualmente, ao passo que o Roman deve identificar até cem. Apesar de serem menos frequentes, esses registros fornecerão informações sobre uma fase muito primitiva da evolução cósmica.
Suvi Gezari, professora associada de astronomia da Universidade de Maryland e coautora do estudo, afirmou que simplesmente contabilizar esses eventos em diferentes valores de redshift — métrica que representa distintas eras da história universal — já possibilitará estabelecer limites cruciais para a população de buracos negros com cerca de um milhão de massas solares.
A expectativa atual reside em verificar se as observações feitas pelo Roman e pelo Rubin corroborarão as previsões do estudo, contribuindo para elucidar como esses gigantes surgiram e evoluíram ao longo de bilhões de anos.
