O buraco negro mais comilão do cosmos: ele engole um Sol a cada dois dias

1988000000000000000000000000000 quilos de gás e poeira: é isso que o buraco negro de código QSO SMSS~J215728.21-360215.1 engole a cada dois dias. O resultado? Ele já tem 20 bilhões de vezes a massa do Sol, e continua crescendo 1% a cada um milhão de anos. É difícil explicar o quão grande é isso – o Sol está para ele mais ou menos como uma formiga (3 miligramas) está para uma baleia azul (140 toneladas).

Embora o buraco em si seja de fato negro (entenda melhor aqui), a matéria que ele engole, conforme entra, sofre uma fricção tão absurda que brilha. Brilha muito. O objeto, localizado a 12 bilhões de anos-luz de nós, já é considerado o mais brilhante do céu. É claro que sua luz não nos alcança por causa da distância, mas uma boa maneira de entender quanta radiação eletromagnética ele emite é imaginar como seria sua aparência se ele estivesse razoavelmente próximo de nós:

“Se esse monstro estivesse no centro da Via Láctea [o que já é bem longe, 30 mil anos-luz de da Terra], ele poderia ser visto no céu com luminosidade dez vezes maior que a da Lua na fase cheia. Quase todas as estrelas do céu seriam ofuscadas”, afirmou em comunicado o astrônomo Christian Wolf, membro da equipe responsável pela descoberta. Pena que, nessa hipótese, não haveria ninguém aqui para observar o fenômeno: “a quantidade de raios-x emanados tornaria a vida na Terra impossível.”

É sempre bom lembrar que a distância que um objeto está de nós também indica sua idade: olhar para o céu é olhar para o passado. A luz emitida por um corpo que está a 12 bilhões de anos-luz de nós demorou 12 bilhões de anos para chegar à Terra – o que significa que estamos observando o buraco negro da maneira como ele era na época do nascimento do Universo, e não como ele é hoje em dia. É aí que começa o problema: como é que deu tempo de QSO SMSS~J215728.21-360215.1, que surgiu logo depois do marco inicial do cosmos, há 13,8 bilhões de anos, ter ficado tão imenso tão rápido?

Só há um processo de formação de buracos negros que é conhecido com minúcias pelos físicos: o colapso gravitacional do núcleo de uma estrela após sua morte. O problema é que, para uma estrela morrer – perdão pela afirmação óbvia –, ela precisa primeiro ter nascido e vivido. Estrelas grandes têm expectativas de vida de dezenas ou centenas de milhões de anos; as menores, como o Sol, alcançam com facilidade a casa dos bilhões. Naquela época, não havia dado tempo de acontecer tudo isso.

A única maneira de explicar a formação do comilão é apelar para uma nuvem de hidrogênio tão imensa que tenha desabado diretamente para a fase de buraco negro, sem antes ter sido uma estrela. Esses buracos negros originais de fábrica, chamados por especialistas de “primordiais”, são um mistério digno de prêmio Nobel. Eles andam aparecendo no céu com alguma frequência desde que as tecnologias de observação avançaram o suficiente para astrônomos espiarem a juventude do Universo – já há inclusive uma lista só com os grandões na Wikipedia.

“Há muito estudo para saber o motivo de tais objetos enormes se formarem tão cedo”, diz Juliano Neves, físico da Unicamp. Conversando com a SUPER, ele afirmou que é possível explicar a existência desses monstros dentro do modelo padrão – o conjunto de teorias que afirma que há um uma expansão rápida, o Big Bang, no início de tudo. Mas lembrou que há explicações alternativas, como teorias que prevêem universos cíclicos. Nessa visão, os buracos negros primordiais seriam resquícios de um universo que veio antes do nosso – e cuja matéria e energia foram recicladas para formar a realidade que conhecemos (entenda melhor aqui).

Seja lá qual for a explicação para a origem dos primeiros buracos negros do universo, uma coisa certa: eles têm a chave para entender os primeiros passos do cosmos – e, por tabela, porque estamos aqui. Respeite os anciões.