Os astrónomos há muito que ficam intrigados com os buracos negros supermassivos que parecem ter-se formado totalmente nas primeiras épocas do Universo. Agora, um novo artigo sugere que estes buracos negros monstruosos podem ter surgido no início do século Big Bang como minúsculas “sementes” primordiais.
Quase todas as galáxias hospedam buracos negros supermassivos em seus núcleos. Eles variam em tamanho de cerca de 100.000 vezes a massa do Sol até bilhões de massas solares. O mais surpreendente é que as observações com o Telescópio Espacial James Webb (JWST) revelaram que estes gigantes existiam no limite da alvorada cósmica, apenas algumas centenas de milhões de anos após o Big Bang, logo após as primeiras estrelas e galáxias terem começado a formar-se.
O desafio do aparecimento tão precoce dos buracos negros supermassivos é que só conhecemos uma forma de formar buracos negros: através da morte de estrelas massivas. As estrelas precisam se formar, viver, morrer e deixar para trás buracos negros. Em seguida, eles precisam se fundir e agregar novo material para atingir proporções monstruosas – tudo em um período de tempo incrivelmente curto.
Esta situação invulgar estimulou os investigadores a encontrar formas inteligentes de construir rapidamente buracos negros gigantes. Em um artigo submetido ao Journal of Cosmology and Astroarticle Physics, os pesquisadores propõem uma solução radical: esses buracos negros gigantes podem ter nascido no universo incrivelmente primitivo.
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Na década de 1970, Stephen Hawking propôs que o universo pode ter produzido naturalmente um grande número de pequenos buracos negros nos primeiros momentos do Big Bang. Esses buracos negros não surgiriam do colapso de estrelas; em vez disso, nasceriam diretamente da matéria e da energia comprimidas em altas densidades nas flutuações caóticas daquelas primeiras épocas.
Hawking sugeriu que esses buracos negros, que poderiam ser tão pequenos quanto asteróides, se dissolveriam lentamente através dos chamados Radiação Hawking e ser visível no universo atual. Décadas de pesquisas não encontraram qualquer evidência destes buracos negros primordiais, por isso sabemos que, se existirem, devem constituir uma pequena fração de toda a matéria do universo.
Mas isso seria mais do que suficiente: os investigadores descobriram que mesmo uma pequena fração dos buracos negros primordiais poderia crescer ao longo de 100 milhões de anos. Se esses buracos negros se encontrassem nas coleções mais densas de matéria, poderiam ter acumulado material suficiente para alcançar o status de supermassivos na época em que o JWST os observou.
Neste cenário, buracos negros gigantes — muito possivelmente até mesmo aquele em o centro da Via Láctea — não cresceria após a formação das primeiras estrelas e galáxias, mas sim paralelamente a elas. Eles ganhariam a maior parte de sua massa durante a Idade das Trevas cósmica, o período anterior ao brilho das estrelas em todo o universo. Quando essas primeiras estrelas se acenderam, elas teriam compartilhado o cosmos com monstros gigantescos e desajeitados.
Nesta fase, a ideia é apenas uma hipótese. Os investigadores propõem que este modelo de crescimento de buracos negros seja incorporado em simulações do desenvolvimento das primeiras estrelas e galáxias para ver quão realista é o cenário. Então, eles podem comparar esses buracos negros mais realistas com as observações e ver se isso explica o mistério.
