21.9.2024 –

Atualmente, os cientistas não têm uma ideia completa de como se formaram os primeiros buracos negros, pouco tempo depois do Big Bang. Sabe-se que os buracos negros supermassivos, que podem pesar mais de mil milhões de sóis, existem no centro de várias galáxias menos de mil milhões de anos após o Big Bang.

“Muitos destes objectos parecem ser mais maciços do que pensávamos inicialmente que poderiam ser num período tão precoce – ou se formaram muito maciços ou cresceram extremamente depressa”, disse Alice Young, estudante de doutoramento da Universidade de Estocolmo e coautora do estudo publicado no The Astrophysical Journal Letters.

Os buracos negros desempenham um papel importante no ciclo de vida de todas as galáxias, mas existem grandes incertezas na nossa compreensão da forma como as galáxias evoluem. A fim de obter uma imagem completa da ligação entre a evolução das galáxias e dos buracos negros, os investigadores utilizaram o Hubble para determinar quantos buracos negros existiam numa população de galáxias ténues quando o Universo tinha apenas uma pequena percentagem da sua idade atual.

As observações iniciais da região do estudo foram re-fotografadas pelo Hubble vários anos mais tarde. Isto permitiu à equipa medir as variações no brilho das galáxias. Estas variações são um sinal revelador da existência de buracos negros. A equipa identificou mais buracos negros do que os encontrados anteriormente por outros métodos.

Os novos resultados observacionais sugerem que alguns buracos negros se formaram provavelmente pelo colapso de estrelas maciças e imaculadas durante os primeiros mil milhões de anos do tempo cósmico. Este tipo de estrelas só pode existir em épocas muito precoces do Universo, porque as gerações posteriores de estrelas são poluídas pelos restos de estrelas que já viveram e morreram. Outras alternativas para a formação de buracos negros incluem o colapso de nuvens de gás, a fusão de estrelas em aglomerados maciços e buracos negros “primordiais” que se formaram (por mecanismos fisicamente especulativos) nos primeiros segundos após o Big Bang. Com esta nova informação sobre a formação de buracos negros, podem ser construídos modelos mais exactos da formação de galáxias.

“O mecanismo de formação dos primeiros buracos negros é uma parte importante do puzzle da evolução das galáxias”, afirmou Matthew Hayes, do Departamento de Astronomia da Universidade de Estocolmo e principal autor do estudo. “Juntamente com os modelos de crescimento dos buracos negros, os cálculos da evolução das galáxias podem agora ser colocados numa base mais motivada fisicamente, com um esquema exato de como os buracos negros surgiram a partir do colapso de estrelas maciças”.

Os astrónomos estão também a fazer observações com o Telescópio Espacial James Webb da NASA/ESA/CSA para procurar buracos negros galácticos que se formaram pouco depois do Big Bang, para compreender a sua massa e a sua localização.

Fonte e Imagem: Agência Espacial Europeia