Durante muito tempo, os buracos negros foram vistos como curiosidades matemáticas, sem provas observacionais sólidas. Esta perspectiva evoluiu na década de 1960 com a identificação de Cygnus X-1, uma fonte de raios X considerada o primeiro candidato sério. Posteriormente, os astrônomos estabeleceram que a maioria das grandes galáxias abriga em seu centro buracos negros supermassivos, cujas propriedades estão intimamente ligadas às de suas galáxias hospedeiras.
Como é frequente na pesquisa científica, essa compreensão trouxe consigo uma nova interrogação. As observações mostram que buracos negros supermassivos existiam muito cedo na história cósmica, apenas algumas centenas de milhões de anos após o Big Bang. O seu tamanho e rápido crescimento desafiam os modelos tradicionais de formação, que pressupõem uma evolução lenta a partir de estrelas colapsadas.
Representação de um buraco negro supermassivo com uma massa de milhares de milhões de vezes a do Sol.
Crédito: NASA Para elucidar este fenômeno, uma equipe liderada por Priyamvada Natarajan avançou com a ideia de que os primeiros buracos negros poderiam ter-se formado pelo colapso direto de nuvens de gás primordiais. Estes objetos, denominados buracos negros de colapso direto, possuiriam massas iniciais colossais, permitindo-lhes atingir rapidamente tamanhos supermassivos. Esta proposta teórica ajuda a explicar como buracos negros de milhares de milhões de massas solares puderam aparecer tão pouco tempo após o nascimento do Universo.
As previsões desta equipe começam a ser verificadas por observatórios como o telescópio espacial James Webb e o observatório Chandra. Por exemplo, UHZ1, observado 470 milhões de anos após o Big Bang, abriga um buraco negro supermassivo em processo de acreção de matéria. Outra galáxia, apelidada de Infinity Galaxy, mostra estruturas resultantes de colisões, com um buraco negro localizado dentro de um vasto reservatório de gás, o que corrobora a hipótese do colapso direto.
Estas descobertas permitem aperfeiçoar ideias teóricas emitidas há mais de uma década. Estamos numa nova era de ouro da astrofísica, e acompanhamos de perto na redação da Techno-Science.net as pesquisas nesta área.
Sabia que?
Equações inicialmente concebidas para descrever buracos negros encontram-se na nossa vida quotidiana.
A teoria da relatividade geral de Albert Einstein descreve como a matéria e a energia deformam o espaço-tempo. Este quadro teórico é indispensável para corrigir os desfasamentos temporais dos satélites GPS. Em órbita, os seus relógios avançam ligeiramente mais depressa devido a uma gravidade terrestre menos intensa. Sem estes ajustes precisos, os nossos sistemas de navegação acumulariam rapidamente erros de posição consideráveis.
Fonte: The Astrophysical Journal Letters