Um dos mais fascinantes paradoxos da ciência — o de produzir evidências capazes de contrariar paradigmas já consagrados — está sendo produzido em grande escala pelo Telescópio Espacial James Webb. Uma medição dupla feita recentemente pelo JWST em conjunto com o Chandra X-ray Observatory da NASA revelou um buraco negro grande demais para sua galáxia, conhecida como UHZ1.
Hoje é consenso entre os astrofísicos que buracos negros supermassivos ficam no centro das galáxias, onde, durante escalas de tempo cosmológicas de bilhões de anos, acumulam massa suficiente para pesar até bilhões de vezes mais do que o Sol. No entanto, a origem desses monstros sugadores de matéria ainda permanece uma questão em aberto.
Alguns astrônomos acreditam que buracos negros são o resultado de “sementes” formadas a partir de supernovas, enquanto outros entendem que os supermassivos são o resultado do colapso direto de uma nuvem massiva, o que resultaria em uma “semente inicial” muito maior. Foi essa última hipótese que ganhou força com o buraco negro descoberto na UHZ1.
O que são as sementes pesadas de buracos negros?
As sementes pesadas de buracos negros são pequenas, mas extremamente massivas.Fonte: Getty Images
A expectativa entre os especialistas é "que os remanescentes das primeiras estrelas produzissem uma população de sementes leves de buraco negro no início das épocas cósmicas". Mas não é isso que as observações conjuntas do Chandra e do JWST mostraram. Na verdade, o resultado final “desfavorece fortemente o UHZ1 como originário de uma semente leve”, conclui o estudo.
De acordo com o artigo, ainda não revisado por pares, o modelo que mais se adequa às observações recentes dos dois telescópios da NASA é o de uma semente pesada. Esse objeto teria sido formado pelo colapso de nuvens, que resultariam em um buraco negro com massa de 10 mil sóis.
A ideia é que, no começo do universo, gigantescas nuvens de gás orbitando as primeiras galáxias formadoras de estrelas foram impedidas de resfriar de forma eficiente devido à própria radiação emanada por suas "vizinhas". Com isso, essas nuvens colossais não conseguiram formar suas estrelas e se tornaram instáveis, impelindo o gás em direção ao centro de um novo buraco negro em formação.
Buracos negros maiores que o esperado
Buracos negros supermassivos atuais têm menos de 0,1% da massa da sua galáxia.Fonte: Getty Images
Os chamados buracos negros de colapso direto logo se fundem com a maior galáxia formadora de estrelas nas imediações, e passa a crescer junto com ela. O resultado dessa coevolução é um sistema paradoxal, onde a massa do buraco negro central se torna semelhante à massa das estrelas em seu entorno.
Essa relação observada pelo JWST entre massa central do buraco negro e massa estelar circundante destoa completamente com as atuais galáxias, nas quais os buracos negros supermassivos centrais possuem massas inferiores a 0,1% do total da massa estelar de sua galáxia hospedeira.
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