NASA, ESA, Matthew Hayes / Universidade de Estocolmo
Esta é uma nova imagem do HUDF (Hubble Ultra Deep Field). A primeira imagem profunda do campo foi efetuada com o Hubble em 2004.
Com a ajuda do Telescópio Espacial Hubble da NASA, uma equipa internacional de investigadores, liderada por cientistas do Departamento de Astronomia da Universidade de Estocolmo, encontrou mais buracos negros no início do Universo do que tinha sido anteriormente relatado.
O novo resultado pode ajudar os cientistas a compreender como é que os buracos negros supermassivos foram criados.
Atualmente, os cientistas não têm uma ideia completa de como os primeiros buracos negros se formaram 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 objetos parecem ser mais massivos do que pensávamos inicialmente que podiam ser em tempos tão precoces – ou se formaram muito massivos ou cresceram extremamente depressa”, diz Alice Young, estudante de doutoramento da Universidade de Estocolmo e coautora do estudo publicado na revista 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 analisar o número de buracos negros existentes numa população de galáxias ténues quando o Universo tinha apenas uma pequena percentagem da sua idade atual.
A região estudada foi refotografada pelo Hubble vários anos após as observações iniciais. Isto permitiu à equipa medir as variações no brilho das galáxias. Estas variações são um sinal revelador 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 massivas e pristinas 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 estrelas de gerações posteriores foram poluídas pelos remanescentes de estrelas que já viveram e morreram.
Outras alternativas para a formação de buracos negros incluem o colapso de nuvens de gás, fusões de estrelas em enxames massivos 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 exatos da formação galáctica.
“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 autor principal 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 massivas”, detalha Hayes.
Os astrónomos estão também a fazer observações com o Telescópio Espacial James Webb da NASA para procurar buracos negros galácticos que se formaram pouco depois do Big Bang, para compreender a sua massa e a sua localização.
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