Hubble encontra mais buracos negros do que o esperado no Universo primitivo
Com a ajuda do Telescópio
Espacial Hubble da NASA/ESA, uma equipe internacional de pesquisadores liderada
por cientistas do Departamento de Astronomia da Universidade de Estocolmo
encontrou mais buracos negros no Universo primitivo do que foi relatado anteriormente.
O novo resultado pode ajudar os cientistas a entender como os buracos negros
supermassivos foram criados.
Esta é uma imagem do Hubble de um céu negro salpicado com miríades de galáxias de todas as formas e tamanhos que remontam quase ao início do Universo. No meio da imagem há uma caixa inserida mostrando um par de amostras de galáxias antigas. Uma galáxia tem formato espiral e a outra tem formato de fuso porque é uma galáxia de disco vista de lado. A galáxia em formato de fuso tem um buraco negro supermassivo ativo que aparece como um ponto branco brilhante. Isso é identificado pela comparação de imagens da mesma região tiradas em épocas diferentes. Crédito: NASA, ESA, M. Hayes (Universidade de Estocolmo), J. DePasquale (STScI)
Os cientistas não têm atualmente
uma imagem completa de como os primeiros buracos negros se formaram, não muito
depois do Big Bang. Sabe-se que buracos negros supermassivos, que podem pesar
mais de um bilhão de sóis, existem no centro de várias galáxias menos de um
bilhão de anos depois do Big Bang.
"Muitos desses objetos
parecem ser mais massivos do que pensávamos originalmente que poderiam ser em
tempos tão remotos — ou eles se formaram muito massivos ou cresceram
extremamente rápido", disse Alice Young, uma estudante de doutorado da Universidade
de Estocolmo e coautora do estudo publicado no The Astrophysical Journal
Letters .
Buracos negros desempenham um
papel importante no ciclo de vida de todas as galáxias, mas há grandes
incertezas em nossa compreensão de como as galáxias evoluem. Para obter uma
imagem completa da ligação entre a evolução da galáxia e do buraco negro, os pesquisadores
usaram o Hubble para pesquisar quantos buracos negros existem entre uma
população de galáxias fracas quando o Universo tinha apenas alguns por cento de
sua idade atual.
Observações iniciais da região da
pesquisa foram refotografadas pelo Hubble vários anos depois. Isso permitiu que
a equipe medisse variações no brilho das galáxias. Essas variações são um sinal
revelador de buracos negros. A equipe identificou mais buracos negros do que os
encontrados anteriormente por outros métodos.
Os novos resultados
observacionais sugerem que alguns buracos negros provavelmente se formaram pelo
colapso de estrelas massivas e imaculadas durante o primeiro bilhão de anos do
tempo cósmico. Esses tipos de estrelas só podem existir em tempos muito iniciais
no Universo, porque gerações posteriores de estrelas são poluídas pelos restos
de estrelas que já viveram e morreram.
Outras alternativas para a
formação de buracos negros incluem nuvens de gás em colapso, fusões de estrelas
em aglomerados massivos e buracos negros "primordiais" que se
formaram (por mecanismos fisicamente especulativos) nos primeiros segundos após
o Big Bang. Com essas novas informações sobre a formação de buracos negros,
modelos mais precisos de formação de galáxias podem ser construídos.
"O mecanismo de formação dos
primeiros buracos negros é uma parte importante do quebra-cabeça da evolução
das galáxias", disse Matthew Hayes do Departamento de Astronomia da
Universidade de Estocolmo e autor principal do estudo. "Juntamente com
modelos de como os buracos negros crescem, os cálculos da evolução das galáxias
agora podem ser colocados em uma base mais motivada fisicamente, com um esquema
preciso de como os buracos negros surgiram a partir do colapso de estrelas
massivas."
Os astrônomos também estão
fazendo observações com o Telescópio Espacial James Webb da NASA/ESA/CSA para
procurar buracos negros galácticos que se formaram logo após o Big Bang, para
entender quão massivos eles eram e onde estavam localizados.
Esahubble.org
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