Sinais de rádio podem revelar como buracos negros supermassivos se formaram

Sinais de rádio podem revelar como buracos negros supermassivos se formaram

Por Daniele Cavalcante | Editado por Patrícia Gnipper | 17 de Agosto de 2021 às 08h26
ESO/M. Kornmesser

Os buracos negros supermassivos, localizados no coração da maioria das galáxias, têm milhões ou até bilhões de vezes a massa do nosso “humilde” Sol. Mas alguns deles são estupendos, tão massivos quando dezenas de bilhões de massas solares. Um deles é o TON 618, cuja existência incomoda os astrônomos. Ele tem 66 bilhões de massas solares e ninguém sabe como algo assim se formou. Mas há uma esperança de descobrir: os sinais de rádio do universo distante.

Este buraco negro fica no centro de um quasar localizado a 11 bilhões de anos-luz de distância. Então, para chegar até nós da forma que o enxergamos, a luz do TON 618 (ou melhor, da radiação emitida pela atividade do buraco negro) viajou por 11 bilhões de anos. Isso nos dá uma informação importante: ele já era enorme quando o universo tinha apenas 2 ou 3 bilhões de anos.

Em outras palavras, buracos negros supermassivos como este se formaram muito cedo, e isso incomoda os astrônomos porque ninguém sabe explicar como algo tão grande se formou tão rápido. Nos modelos atuais validados por observação, nenhum processo de formação de buraco negro poderia fazer uma besta-fera como o TON 618. Mas há algumas hipóteses que valem a pena ser investigadas.

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Ilustração de um quasar (Imagem: Reprodução/Créditos: Robin Dienel/Carnegie Institution For Science)

Uma delas é a ideia do colapso direto, que descreve como uma nuvem de poeira cósmica colossal poderia colapsar em si mesma, formando um buraco negro antes mesmo de ter a oportunidade de formar uma estrela. O resultado seria um objeto supermassivo capaz de reunir gás ao seu redor para se alimentar até se tornarem monstros como o TON 618. Mas como saber se as coisas realmente aconteceram desse modo?

Uma proposta interessante é procurar pelos efeitos desses eventos nos sinais de rádio. É que buracos negros no meio de quasares, isto é, em galáxias super ativas, criam jatos relativísticos de plasma que emitem radiação em determinadas ondas do espectro eletromagnético — em especial, as ondas de rádio. No caso de um buraco negro formado pelo colapso direto de uma nuvem de poeira, o jato seria ainda mais denso.

Outro detalhe é que, como esses buracos negros antigos “nasceram” no início do universo, quando ele era muito mais compacto que nos dias de hoje, seus sinais de rádio devem mais desviados para o vermelho (à medida que o universo se expande, as ondas de luz “esticam”, tornando-se mais próximas do vermelho). Assim, a proposta é procurar por ondas de rádio cuja assinatura corresponda com os sinais que se espera encontrar nos jatos relativísticos de um buraco negro formado pelo colapso direto de nuvens de poeira.

Infelizmente, esses sinais de rádio não podem ser detectados pelos radiotelescópios atuais. Mas é possível que os observatórios de próxima geração, como o Square Kilometer Array (SKA) e o Very Large Array, consigam detectar essas ondas.

Fonte: Universe Today

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