Uma nova origem para buracos negros supermassivos é proposta

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Publicado em Science News – Nuvens gigantes de gás em algumas das primeiras galáxias do universo colapsaram sob sua própria gravidade para formar os buracos negros supermassivos, sugeriu o astrofísico teórico Lucio Mayer da Universidade de Zurich em 15 de Dezembro no simpósio do Texas de astrofísica relativística. O processo postulado oferece um atalho importante para o status de supermassivo, já que usualmente propõe-se que buracos negros começam pequenos gradualmente crescem unindo-se a outros e devorando matéria. O mecanismo também não depende de estrelas para dar origem aos buracos negros.

A proposta de Mayer ainda precisa superar certos obstáculos para ser aceita como viável por outros astrofísicos. Mas se confirmada, ela resolveria o mistério do porque astrônomos continuam detectando buracos negros gigantescos da época que o universo tinha menos de 1 bilhão de anos.

Esse enigma supermassivo se resume a tempo. As primeiras estrelas, algumas com 100 ou mais massas solares, surgiram algumas centenas de milhões de anos após o Big Bang. As maiores explodiram rapidamente e deixaram buracos negros com aproximadamente a mesma massa. No entanto, observações recentes com telescópios revelam que cerca de 500 milhões de anos depois, não muito tempo em escalas cósmicas, alguns buracos negros pesavam mais de 10 bilhões de massas solares. Não importa o quão frequentemente buracos negros tenham se unido, eles teriam problemas para crescer em um fator de 100 milhões tão rapidamente.

Mayer tem tentado desenvolver modelos teóricos que expliquem esses buracos negros colossais. A ‘’receita’’ requer que grandes quantidades de matéria unam-se até que a gravidade seja forte suficiente para evitar que a luz escape. Gás galáctico parece um bom ‘’ingrediente’’ para formar buracos negros, mas ele nunca parece chegar ao estado ultradenso necessário, em vez disso ele tende a esfriar e se reunir em pequenos aglomerados formando estrelas.

Mas se duas galáxias primordiais colidissem, Mayer propõe, talvez o gás não tivesse a chance de formar estrelas. A fusão galáctica provocaria uma turbulência que aqueceria o gás e evitaria a formação de pequenos aglomerados. Novas simulações em computadores mostram o crescimento de um denso disco gasoso, imune a fragmentação em estrelas, que eventualmente tornou-se tão compacto que colapsou em um buraco negro centenas de milhões de vezes mais massivo que o Sol. Mayer chama essa progressão direta de ‘’colapso negro’’.

‘’Não há emissão de luz,’’ ele diz. ‘’É apenas um grande buraco negro’’.

Mitchell Begelman, um astrofísico da Universidade do Colorado em Boulder, diz que gosta da linha de pensamento de Mayer. Mas ele diz que os inúmeros fatores à favor da formação de estrelas, como moléculas de gás demasiadamente rápidas, evitariam que o disco conseguisse uma massa crítica. ‘’Eu estou cético se pode-se obter um colapso,’’ ele diz.

Mayer diz que planeja executar uma simulação mais rigorosa baseada na relatividade para ver se algo poderiam interromper o colapso gravitacional. Provar que buracos negros colossais nasceram há mais de 13 bilhões de anos seria ainda mais difícil, embora a formação de tais monstros poderia engatilhar ondulações detectáveis através do espaço tempo chamadas de ondas gravitacionais.

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