Usando o Telescópio Espacial James Webb (JWST, na sigla em inglês), astrônomos identificaram a intrigante Galáxia do Infinito, onde pode ter surgido um buraco negro de colapso direto — criado não a partir de estrelas, mas de gás puro. A descoberta desafia teorias antigas sobre a formação dos buracos negros supermassivos.

Astrônomos, usando o JWST, descobriram a Galáxia do Infinito, que pode abrigar um raro "buraco negro de colapso direto" — formado diretamente de uma nuvem de gás e poeira em vez de surgir da morte de uma estrela. Isso pode representar a primeira evidência observacional desse tipo de nascimento de buracos negros.

Essa galáxia chama atenção por seu formato semelhante ao símbolo do infinito, com dois lóbulos vermelhos (os núcleos), fruto de uma colisão entre os discos cósmicos das duas galáxias. Curiosamente, o buraco negro está localizado entre esses núcleos, em uma nuvem de gás, onde se alimenta ativamente — e pode ter se formado ali mesmo.

A descoberta surgiu durante a análise de imagens da pesquisa COSMOS-Web, com 255 horas de observação. Além do buraco negro entre os núcleos, cada núcleo galáctico também abriga um buraco negro supermassivo, totalizando três buracos negros ativos no sistema.

O líder da equipe de pesquisa, Pieter van Dokkum, da Universidade de Yale, chamou a galáxia de altamente incomum e ressaltou a surpresa de encontrar um buraco negro supermassivo fora de qualquer núcleo galáctico. Ele acredita que o buraco negro se formou entre as galáxias — algo potencialmente inédito na astronomia.

"Provavelmente não chegou lá, mas se formou lá", disse van Dokkum, segundo apuração do portal Space. "E bem recentemente." Em outras palavras, acreditamos estar testemunhando o nascimento de um buraco negro supermassivo – algo nunca visto antes.

Essa possível formação direta ajuda a resolver o mistério sobre buracos negros supermassivos já existentes apenas 500 milhões de anos após o Big Bang. Antes se pensava que eles se formassem por fusões sucessivas de buracos negros menores, processo que levaria pelo menos um bilhão de anos.

Duas teorias explicam essa formação: a das "sementes leves", com buracos negros originados de supernovas e depois fundidos, e a das "sementes pesadas", em que um buraco negro já nasce com massa muito maior diretamente de uma nuvem de gás. A Galáxia do Infinito pode ser a primeira evidência concreta da segunda hipótese.

Durante a colisão das galáxias, uma estrutura em anel pode ter comprimido tanto o gás que ele colapsou em um buraco negro. Dados observacionais indicam uma faixa de gás ionizado ao redor do buraco negro, com forte emissão em raios X e rádio — sinais de que ele está crescendo.

Para verificar se o buraco negro se formou ali, os pesquisadores medirão sua velocidade comparada à do gás que o cerca. Os primeiros resultados indicam que o buraco negro está centrado na distribuição de velocidade do gás, apoiando a hipótese de formação local. A equipe continuará investigando, mas já considera esta uma descoberta promissora.