Os astrónomos descobriram um enorme buraco negro que remonta ao início do Universo e que pode ser uma das primeiras estruturas a formar-se após o Big Bang, em vez do colapso de uma estrela gigante. Esta descoberta desafia as teorias padrão de formação de buracos negros e sugere a existência de buracos negros primordiais, um tipo hipotético teorizado há décadas.
Anomalia na antiga galáxia Abell 2744-QSO1
O buraco negro foi identificado dentro da galáxia Abell 2744-QSO1, observada há 13 mil milhões de anos usando o Telescópio Espacial James Webb (JWST). O que torna este buraco negro incomum é o seu tamanho – aproximadamente 50 milhões de vezes a massa do nosso Sol – combinado com uma quase total falta de estrelas na sua galáxia hospedeira. Os modelos padrão prevêem que as galáxias e os buracos negros se formam juntos ou que os buracos negros emergem da morte de estrelas massivas. Esta galáxia quebra esse padrão.
Buracos Negros Primordiais: Um Renascimento Teórico
A equipe por trás da descoberta realizou simulações sugerindo que este buraco negro poderia ter se originado como um buraco negro primordial, proposto pela primeira vez por Stephen Hawking e Bernard Carr em 1974. Esses objetos não teriam se formado a partir de estrelas, mas sim coalescido a partir de flutuações de densidade no universo infantil. A principal diferença é que se pensa que os buracos negros primordiais crescem diretamente a partir da distribuição desigual da matéria imediatamente após o Big Bang, e não do colapso estelar.
Simulações apoiam a origem primordial
Os cálculos iniciais estavam alinhados com as observações, mas careciam de detalhes. Simulações subsequentes e mais completas consideraram fluxos de gás, formação de estrelas e interações entre buracos negros primordiais. Os resultados corresponderam estreitamente à massa observada do buraco negro, à presença de elementos mais pesados e a outras características do Abell 2744-QSO1. Isto sugere que os buracos negros primordiais poderiam ser uma explicação viável para esta estrutura cósmica inicial.
Perguntas e desafios restantes
No entanto, alguns aspectos permanecem obscuros. Os modelos padrão de buracos negros primordiais geralmente produzem buracos negros com cerca de 1 milhão de massas solares; O QSO1 é cinco vezes maior. Outra questão é a falta de fontes de radiação de alta energia próximas, necessárias para desencadear a formação de buracos negros primordiais. Apesar destes desafios, os cientistas acreditam que estes buracos negros poderiam ter-se fundido rapidamente para se tornarem extremamente massivos.
“Com estas novas observações que as teorias normais [de formação de buracos negros] lutam para reproduzir, a possibilidade de haver buracos negros primordiais massivos no universo primitivo torna-se mais permissível”, diz Boyuan Liu, da Universidade de Cambridge.
A descoberta não prova a existência de buracos negros primordiais, mas fornece evidências convincentes de que são uma possibilidade séria. Mais pesquisas são necessárias para confirmar se este buraco negro é realmente um eco do Big Bang ou uma anomalia rara dentro da estrutura estabelecida da astrofísica.
