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Buracos negros intermediários podem se alimentar de aglomerados estelares

Por| Editado por Rafael Rigues | 20 de Abril de 2022 às 18h30

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Ruby Nury/Sketchfab
Ruby Nury/Sketchfab

Buracos negros intermediários podem estar destroçando milhares de estrelas em aglomerados, usando os restos delas para acumular massa. A descoberta veio de um novo estudo liderado por Vivienne Baldassare, da Washington State University, e pode ajudar a responder perguntas sobre a formação e evolução de buracos negros com massa que os coloca entre os estelares e supermassivos.

Os astrônomos já estudaram detalhadamente duas grandes classe de buracos negros. Uma delas envolve aqueles de massa estelar, com até 30 massas solares; já a outra inclui os buracos negros supermassivos, que vivem no coração das grandes galáxias e podem chegar a bilhões de massas solares. Entre estes tipos, existem ainda os buracos negros “intermediários”, objetos raros cujas evidências de existência começaram a surgir nos últimos anos.

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No estudo, os pesquisadores trabalharam com dados obtidos pelo telescópio espacial Chandra, sobre aglomerados estelares densos em mais de 100 galáxias. “Quando as estrelas estão tão juntas, como acontece nestes aglomerados extremamente densos, elas fornecem um terreno fértil e viável para buracos negros de massa intermediária”, disse Baldassare.

Segundo ela, a equipe observou que quanto mais denso for o aglomerado, mais provável que tenha um buraco negro em crescimento. Então o estudo sugere que, se a densidade (a quantidade presente em determinado volume) das estrelas no aglomerado estiver acima de um limite crítico, o buraco negro de massa estelar no centro do aglomerado começará a engolir as estrelas próximas, crescendo rapidamente.

Como surgem os buracos negros intermediários

Os cientistas consideram que os buracos negros super massivos no interior das galáxias podem ser formados através do colapso de grandes nuvens de gás e poeira, ou até por grandes estrelas colapsando em buracos negros de tamanho médio. Contudo, estes cenários exigem condições que, ao que tudo indica, existiam somente nas primeiras centenas de milhões de anos após o Big Bang.

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Dentre os aglomerados estudados, aqueles que têm densidade acima do limite parecem ter o dobro de chances de abrigar um buraco negro em crescimento, quando comparados com aqueles abaixo do limite. “Este é um dos exemplos mais espetaculares que já vimos da natureza insaciável dos buracos negros, porque milhares ou dezenas de milhares de estrelas podem ser consumidas durante o crescimento deles”, disse Nicholas C. Stone, coautor do estudo.

Para ele, o crescimento destes buracos negros parece parar quando o “estoque” de estrelas que os alimenta começa a acabar. Assim, o processo sugerido no estudo poderia ocorrer a qualquer momento na história do universo, o que sugere que buracos negros intermediários podem ser formados bilhões de anos após o Big Bang — até mesmo nos dias de hoje.

O artigo com os resultados do estudo foi aceito para publicação na revista The Astrophysical Journal, e pode ser acessado no repositório online arXiv, ainda sem revisão de pares.

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Fonte: arXiv; Via: Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics