O telescópio espacial James Webb (JWST) descobriu buracos negros supermassivos quando o Universo tinha apenas 500 milhões de anos, uma precocidade que contradiz os modelos clássicos que preveem um tempo de crescimento muito mais longo.
Esses gigantes cósmicos, pesando milhões ou bilhões de massas solares, formam-se de acordo com os modelos atuais por fusão e acreção em escalas de tempo de pelo menos um bilhão de anos. As observações do JWST indicam, portanto, que um mecanismo acelerado deve ter ocorrido.
Uma equipe da Universidade da Califórnia em Riverside propõe uma origem possível: a desintegração da matéria escura. Esta substância invisível, que compõe 85% da matéria do Universo, poderia liberar energia ao se desintegrar. Essa energia, mesmo ínfima, seria suficiente para aquecer as nuvens de gás primordiais.
Em um cenário chamado colapso direto, uma nuvem de gás colapsa para formar diretamente um buraco negro sem passar pela etapa de uma estrela massiva. Mas esse processo necessita de uma fonte de energia externa para impedir a fragmentação da nuvem e permitir seu colapso como uma única entidade. A matéria escura em desintegração poderia fornecer essa energia.
De acordo com o estudo, uma energia equivalente a um bilionésimo de bilionésimo de uma pilha AA por partícula é suficiente para "sobrecarregar" as nuvens de hidrogênio primordiais e tornar o colapso direto muito mais provável.
Mais concretamente, os cálculos mostram que partículas de matéria escura com massa entre 24 e 27 elétron-volts poderiam desencadear esse mecanismo. Esses resultados, publicados no
Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, ajudam a reconciliar as observações do JWST com a teoria.
Fonte: Journal of Cosmology and Astroparticle Physics