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Buracos negros supermassivos podem crescer mais rápido do que se pensava

Por| Editado por Patricia Gnipper | 29 de Junho de 2023 às 09h31

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Salvatore Orlando/Sketchfab
Salvatore Orlando/Sketchfab

Buracos negros supermassivos (SMBH) podem ter evoluído muito mais rápido do que os cientistas imaginavam, segundo um novo estudo. Com simulações de galáxias relativamente distantes, os autores encontraram uma quantidade maior de SMBH antigos do que se previa anteriormente.

Como os buracos negros supermassivos ficaram tão massivos? Essa é uma pergunta incômoda porque os astrônomos consideram que, no caso dos mais afastados, sequer houve tempo para terem adquirido bilhões de vezes a massa do Sol.

Quando os astrônomos observam uma galáxia distante, significa que eles estão vendo uma luz muito antiga. Por exemplo, ao olhar uma galáxia localizada a 10 bilhões de anos-luz de distância, estamos vendo como ela era há 10 bilhões de anos, 3,7 bilhões de anos após o Big Bang.

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Então, ao analisar o quasar J0313-1806, localizado a 13,03 bilhões de anos-luz de distância da Terra, os cientistas obtêm dados que revelam as propriedades de como o objeto era exatamente há 13,03 bilhões de anos. Essas informações são valiosíssimas para compreender melhor o universo jovem e tentar descobrir como esses objetos nasceram e evoluíram.

Quasares são formados por um SMBH em atividade no centro de sua galáxia. O problema é: como objetos como o J0313-1806 ficaram tão “crescidinhos” apenas 7 milhões de anos após o Big Bang? Há diversos estudos que tentam explicar, mas o fato é que não há processos conhecidos que permitam uma evolução tão rápida.

O autor do artigo, Joseph Simon, pesquisador de pós-doutorado da Universidade do Colorado, Boulder, explica que “existe a expectativa de que você só veria esses sistemas realmente massivos no universo próximo”, ou seja, em regiões mais próximas da nossa própria galáxia. “Leva tempo para os buracos negros crescerem”, completa.

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Ele também faz parte de um projeto que exige métodos mais eficientes para medição de massas dos SMBH do universo antigo. “Temos medições muito boas para as massas dos buracos negros supermassivos de nossa própria galáxia e em galáxias próximas. Não temos esses mesmos tipos de medições para galáxias mais distantes. Só temos que adivinhar”.

Por isso, ele reuniu informações sobre centenas de milhares de galáxias afastadas e calculou as massas dos buracos negros supermassivos das mais massivas. Então, ele usou modelagem de computador para simular as ondas gravitacionais (ondulações no espaço-tempo formadas pela atividade intensa e impactos de objetos extremamente massivos) que esses objetos devem criar.

O objetivo era prever as características dessas ondas gravitacionais para, então, saber como procurá-las com os detectores. Mas isso também forneceu uma distribuição de massas para buracos negros supermassivos de aproximadamente quatro bilhões de anos, com uma informação inesperada: a quantidade de SMBH enormes é maior do que se imaginava.

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Simon ainda pretende continuar a pesquisa para investigar buracos negros ainda mais distantes, mas o resultado atual já sugere que, talvez, os SMBH não precisem de tanto tempo para evoluir. Se isso é verdade para os não tão distantes (quatro bilhões de anos-luz não é muita coisa comparado à distância do J0313-1806), certamente será verdade para os mais afastados já observados.

Por fim, o autor espera que suas próximas pesquisas também ajudem a decifrar os processos de formação das galáxias, já que os buracos negros supermassivos exercem influência sobre elas.

O artigo foi publicado no The Astrophysical Journal Letters.

Fonte: The Astrophysical Journal LettersUniversidade do Colorado, Space.com