Os astrônomos já sabem há algum tempo que os centros da maioria das galáxias são o lar de buracos negros supermassivos. Com métodos de investigação cada vez melhores, eles têm sido capazes de rastrear esses gigantes muito no passado. Eles devem ter existido já 750 milhões de anos após o Big Bang. Isto levanta um dos maiores mistérios da astronomia atual: Como poderiam esses buracos negros supermassivos, que pesam milhões a bilhões de vezes a massa do Sol, crescer tão rapidamente?

As teorias atuais dizem que os buracos negros supermassivos começam suas vidas nos núcleos de galáxias empoeiradas com forte formação estelar (galáxias starburst) antes de ejetar o gás e a poeira ao redor e aparecerem como quasares brilhantes. Hoje, esses objetos são muito raros, mas os pesquisadores foram capazes de detectar tanto galáxias poeirentas de vetores estelares quanto quasares luminosos no início do universo.

Mas o que ainda faltava era um elo: o peixe com pernas ou o dinossauro com asas, por assim dizer. Uma equipe internacional de astrônomos, utilizando dados de arquivo do Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA e outros observatórios espaciais e terrestres, aparentemente descobriu agora um objeto único no distante e primitivo universo que poderia fornecer essa ligação crucial. O objeto em questão é chamado GNz7q. Ela tem características de uma galáxia de explosão estelar empoeirada, bem como as de um quasar, com a luz do quasar avermelhada pela poeira. Além disso, o GNz7q carece de outras características normalmente observadas nos típicos quasares muito brilhantes (correspondentes à emissão do disco de acreção do buraco negro supermassivo), muito provavelmente devido ao fato de que o buraco negro central do GNz7q ainda está em uma fase jovem e menos maciça. Estas propriedades são uma combinação perfeita para o jovem quasar da fase de transição que foi previsto em simulações, mas nunca foi identificado em uma região de redshift alto semelhante ao quasar muito brilhante previamente identificado até um redshift de 7,6.

“A GNz7q fornece uma ligação direta entre estas duas raras populações e oferece uma nova maneira de entender o rápido crescimento dos buracos negros supermassivos nos primeiros dias do Universo”, explica Seiji Fujimoto, astrônomo do Instituto Niels Bohr da Universidade de Copenhague e autor principal do artigo Nature descrevendo a descoberta. “Nossa descoberta fornece um exemplo de precursores para os buracos negros supermassivos que observamos em épocas posteriores”.

Embora outras interpretações dos dados da equipe não possam ser completamente descartadas, as propriedades observadas da GNz7q estão em boa concordância com as previsões teóricas. A galáxia hospedeira do GNz7q forma estrelas a uma taxa de 1.600 massas solares por ano, e o próprio GNz7q aparece brilhante nos comprimentos de onda UV, mas muito fraco nos comprimentos de onda de raios X.

Normalmente, o disco de acreção de um buraco negro maciço deve ser muito brilhante tanto na luz UV quanto na luz de raios X. Mas neste caso, enquanto a equipe foi capaz de detectar a luz UV com Hubble, os raios X não eram visíveis mesmo com um dos maiores conjuntos de dados de raios X. Isto sugere que o núcleo do disco de acreção, do qual emanam os raios X, ainda está obscurecido, enquanto a parte externa do disco de acreção, do qual emana a luz UV, está sendo gradualmente revelada. O buraco negro super pesado está, assim, puxando gradualmente a cortina para trás antes de pisar no maior palco do cosmos.

“GNz7q é uma descoberta única feita bem no centro de um famoso e bem estudado campo celestial – mostra que grandes descobertas também podem ser escondidas”, comenta Gabriel Brammer, outro astrônomo do Instituto Niels Bohr da Universidade de Copenhague e membro da equipe por trás deste resultado. “É improvável que a descoberta da GNz7q na área relativamente pequena de pesquisa da GOODS-North tenha sido apenas ‘sorte’. Suspeitamos que a abundância de tais fontes pode na verdade ser muito maior do que se pensava anteriormente”.