Os primeiros buracos negros supermassivos foram criados pela radiação de galáxias vizinhas

John Wise / Georgia Tech

Um buraco negro supermassivo é capaz de crescer rapidamente à medida que a radiação intensa de uma galáxia vizinha desliga a formação estelar na sua galáxia-mãe

Um buraco negro supermassivo é capaz de crescer rapidamente à medida que a radiação intensa de uma galáxia vizinha desliga a formação estelar na sua galáxia-mãe

O aparecimento de buracos negros supermassivos no alvorecer do Universo tem intrigado os astrónomos desde a sua descoberta há mais de uma década. Pensa-se que um buraco negro supermassivo demore milhares de milhões de anos a nascer, mas foram detetados mais de duas dúzias destes gigantes 800 milhões de anos após o Big Bang, que ocorreu há 13,8 mil milhões de anos atrás.

Num novo estudo publicado na Nature Astronomy, uma equipa de investigadores da Universidade da Cidade de Dublin, de Georgia Tech, da Universidade de Columbia e da Universidade de Helsínquia acrescenta provas a uma teoria de como estes buracos negros antigos, aproximadamente mil milhões de vezes mais massivos que o nosso Sol, podem ter crescido tão rapidamente.

Através de simulações de computador, os investigadores revelam que um buraco negro pode crescer rapidamente no centro da sua galáxia hospedeira se uma galáxia próxima emitir radiação suficiente para desligar a sua capacidade para formar estrelas.

Assim, a galáxia hospedeira cresce até ao seu eventual colapso, formando um buraco negro que se alimenta do gás remanescente e, mais tarde, da poeira, das estrelas moribundas e possivelmente de outros buracos negros, tornando-se enorme.

“O colapso da galáxia e a formação de um buraco negro com um milhão de massas solares demora 100 mil anos – um mero piscar de olhos no tempo cósmico,” afirma o coautor Zoltan Haiman, professor de astronomia da Universidade de Columbia.

No início do Universo, as estrelas e as galáxias formaram-se à medida que o hidrogénio molecular arrefecia e esvaziavam um plasma primordial de hidrogénio e hélio. Este ambiente teria limitado os buracos negros de crescer muito pois o hidrogénio molecular gasoso produzia estrelas longe o suficiente para escapar à atração gravitacional dos buracos negros. Os astrónomos descobriram várias maneiras pelas quais os buracos negros supermassivos podem ter superado essa barreira.

Num estudo de 2008, Haiman e os seus colegas levantaram a hipótese de que a radiação de uma galáxia gigante vizinha podia dividir o hidrogénio molecular em hidrogénio atómico e fazer com que o buraco negro e a sua galáxia-mãe colapsassem, em vez de formarem novos enxames estelares.

Um estudo posterior liderado pelo investigador Eli Visbal, calculou que a galáxia vizinha teria que ser pelo menos 100 milhões de vezes mais massiva que o nosso Sol para emitir radiação suficiente para parar a formação de estrelas. Embora relativamente raras, existem suficientes galáxias deste tamanho no Universo primitivo para explicar os buracos negros supermassivos observados até agora.

O estudo atual, liderado por John Regan, investigador pós-doutorado da Universidade da Cidade de Dublin, Irlanda, modelou o processo usando um software desenvolvido por Greg Bryan, de Columbia. Este estudo inclui os efeitos da gravidade, da dinâmica de fluidos, da química e da radiação.

Depois de vários dias a calcular valores num supercomputador, os cientistas descobriram que, afinal, a galáxia vizinha podia ser mais pequena e mais próxima do que o estimado anteriormente.

“A galáxia próxima não pode estar muito perto, nem muito longe e, tal como o princípio da zona habitável para os exoplanetas, não pode ser nem muito quente nem muito fria,” comenta o coautor John Wise, professor do Colégio de Física de Georgia Tech.

Os investigadores esperam testar a sua teoria quando o Telescópio Espacial James Webb da NASA, o sucessor do Hubble, começar a transmitir imagens do Universo primitivo.

Outros modelos de como os buracos negros supermassivos evoluíram, incluindo um no qual os buracos negros crescem através da fusão com milhões de buracos negros mais pequenos e estrelas, aguardam mais testes.

“Entender a formação dos buracos negros supermassivos diz-nos como as galáxias, incluindo a nossa, se formam, evoluem e, finalmente, diz-nos mais acerca do Universo em que vivemos,” conclui Regan, da Universidade de Dublin.

ZAP // CCVAlg

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  1. A Teoria do Eletroéter afirma a existir um meio que dá existencia a tudo. Todas as freqências inclusive a Luz tem existência neste meio único. A Radiação Residual de Fundo do Universo, encontrada por Bob Wilson e Arno Penzias em 1965, é muito mais do que o simples resíduo fumegante do Big Bang, como estamos a imaginar. O Ruído de Fundo, Radiação de Fundo, Resíduo Fumegante, Matéria Escura, Matéria Negra, Matéria Invisível, não importa a denominação que lhe seja dada, a descoberta de Arno Penzias e Bob Wilson, trouxe para a realidade o meio de propagação de todos os fenômenos, dos eletromagnéticos aos gravitacionais. Essa teoria propôe que tuda a materia formou-se no interior dos Buracos Negros, os criadores de materia no Universo. Todos os elementos existentes na Tabela Periódica foram formados ao mesmo tempo. Não partiram do hidrogenio como estamos a imaginar, mas da massificação da Luz. eles são decorrentes da massificação das frequências existentes na decomposição da Luz (Arco Íris). Livro: Universo – Um Olhar Uma Nova Visão – 2011.

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