Havia mais buracos negros no Universo primitivo do que o esperado

Novos trabalhos de astrónomos lançam luz sobre o mistério da formação massiva de buracos negros supermassivos no Universo primordial. Em condições normais, a sua taxa de absorção de matéria não lhes permitiria crescer até aos tamanhos observados. Hipóteses alternativas também não explicam esse fenômeno. Pelo menos um novo censo de buracos negros supermassivos no Universo primordial revelou muito mais objetos deste tipo do que se pensava anteriormente.

Fonte da imagem: geração AI Kandinsky 3.0/3DNews

Num novo estudo, usando observações do Hubble (num artigo separado isto foi confirmado pelas observações do Webb), os astrónomos procuraram buracos supermassivos (SMHs) e sinais da sua existência nos primeiros mil milhões de anos após o Big Bang. Tão longe (ou tão cedo), os buracos supermassivos revelam-se apenas na forma de quasares – núcleos galácticos activos ou, de facto, alimentando activamente buracos negros supermassivos nos seus centros.

O problema é que nem todos os SBHs podem ser detectados desta forma. Os buracos negros podem se alimentar da matéria que cai sobre eles em porções e permanecer invisíveis por muito tempo nessas distâncias, pois na ausência de acréscimo não emitem nada. Isto é exatamente o que os cientistas descobriram, conforme relataram num artigo no Astrophysical Journal Letters. Acontece que havia muito mais buracos negros, muito mais escuros, no Universo primordial do que as estimativas anteriores sugeriam. É importante ressaltar que isso pode ajudar a entender como eles se formaram e por que muitos deles parecem mais massivos do que o esperado.

Num novo artigo, os cientistas concluíram que existem muitas vezes mais buracos negros de grande massa no Universo primordial do que se pensava anteriormente. O modelo cosmológico padrão não permite a formação de tantas sementes massivas de buracos negros a partir do colapso de nuvens de matéria. Simplesmente não haveria acumulações suficientes de matéria escura, o que garantiria o colapso da matéria antes do nascimento do número observado de buracos negros massivos ou dos seus embriões. Assim, os cientistas chegaram à conclusão de que o mecanismo de formação múltipla de buracos negros supermassivos no Universo primitivo também poderia ser diferente.

Os cientistas propõem procurar um mecanismo alternativo ou adicional para o aparecimento de embriões de buracos negros supermassivos em algumas estrelas primordiais. Normalmente, uma estrela de uma certa massa, depois de se tornar uma supernova, colapsaria o seu núcleo antes de se tornar um buraco negro. Mas se a matéria escura entrasse no núcleo da estrela primária, isso atrasaria a ocorrência da fusão nuclear no estágio normal e permitiria que a estrela ganhasse milhares de vezes mais massa. Como resultado, o seu núcleo ainda entraria em colapso sob a influência da gravidade e se tornaria um buraco negro. Mas já seria um buraco negro inicialmente massivo, cuja dinâmica de poder já se ajustaria bem à evolução desses objetos que conhecemos.

Em teoria, os astrônomos podem detectar essas estrelas “escuras” e até capturá-las no processo de explosões de supernovas, mas isso exigirá os esforços e ações coordenadas de muitos cientistas.