Mistério cósmico: objeto chamado Febe pode ser buraco negro primordial

Na noite de 18 de dezembro de 2019, algo aconteceu que ninguém estava à espera de ver. Uma estrela na Grande Nuvem de Magalhães — a galáxia satélite mais próxima da nossa — ficou subitamente mais brilhante. Não foi um espetáculo dramático. O brilho subiu e desceu de forma suave e simétrica, como se alguém tivesse aceso e apagado uma luz com cuidado extremo. Tudo isto durou cerca de uma hora. Depois, a estrela voltou ao seu estado normal e nunca mais variou. Para os astrónomos que analisavam os dados, porém, aquela hora silenciosa representava algo extraordinário: a prova de que um objeto invisível, à deriva há 13 mil milhões de anos, tinha acabado de passar entre nós e aquela estrela distante.

O fenómeno tem um nome elegante: microlente gravitacional. É uma das previsões mais belas da teoria geral da relatividade de Einstein. Quando um objeto suficientemente massivo e compacto se coloca entre um observador e uma fonte de luz distante, a sua gravidade funciona como uma lente, curvando os raios luminosos e amplificando o brilho da estrela de forma muito característica. O padrão desse aumento é inconfundível — não se parece com nada que uma estrela variável, uma erupção solar ou um asteroide pudesse produzir. Quando a equipa de astrónomos da Universidade de Swinburne, em Melbourne, identificou este evento nos seus dados de observação de alta cadência, não tinha qualquer dúvida: estava perante um genuíno caso de microlente gravitacional. Deram ao objeto o nome de Febe.

Mas o que era, afinal, Febe? A resposta não era óbvia. Havia três possibilidades em aberto. A primeira: um planeta errante, um mundo que tinha sido expulso do seu sistema solar há muito tempo e agora vagueava sozinho pela galáxia. A segunda: um planeta que pertencia à própria Grande Nuvem de Magalhães e não à Via Láctea, o que o tornaria o primeiro planeta extragaláctico alguma vez descoberto através de microlente. A terceira possibilidade era consideravelmente mais exótica e perturbadora: Febe poderia ser um buraco negro primordial — um buraco negro microscópico que não tinha nascido do colapso de uma estrela, mas sim das flutuações de densidade que ocorreram nas primeiras frações de segundo após o Big Bang, antes de qualquer estrela ter sequer existido.

A chave para desvendar o mistério estava na duração do evento. A física das microlentes é clara: quanto mais leve é o objeto que passa à nossa frente, mais rapidamente atravessa a nossa linha de visão e mais breve é o aumento de brilho que observamos. Com sessenta minutos de duração, Febe situava-se precisamente no limiar do que os levantamentos atuais conseguem detetar. Quando a equipa inverteu os cálculos — trabalhando a física ao contrário — chegou a uma estimativa da massa: cerca de três vezes a massa da Lua. Este número era crucial. Era demasiado pequeno para ser qualquer planeta conhecido. Era também demasiado pequeno para ser qualquer tipo de buraco negro resultante do colapso de uma estrela, já que os buracos negros estelares têm uma massa mínima de cerca de cinco vezes a do Sol. Febe estava várias ordens de grandeza abaixo desse limiar. O único tipo de buraco negro que poderia ter essa dimensão era aquele que se formou no próprio Big Bang.

Para testar esta hipótese, a equipa calculou a probabilidade de o objeto pertencer a cada uma das populações possíveis: estrelas da Via Láctea, estrelas da Grande Nuvem de Magalhães, ou o halo de matéria escura que envolve e permeia ambas as galáxias. Os números foram esmagadores. O halo de matéria escura venceu por um fator de cem mil. Febe tinha cinco ordens de grandeza mais probabilidade de ser um objeto de matéria escura do que qualquer coisa associada à matéria estelar comum. Se esta conclusão se confirmar, Febe será um dos objetos mais antigos alguma vez detetados pela humanidade — formado antes das primeiras estrelas, antes dos primeiros átomos, no caos violento e denso do universo primordial. Uma janela para um tempo que ninguém consegue verdadeiramente imaginar.