Buracos negros supermassivos primitivos explicados pela matéria escura

O Telescópio Espacial James Webb (JWST) descobriu buracos negros supermassivos quando o Universo tinha apenas 500 milhões de anos, um evento precoce que contradiz os modelos clássicos que previam um período de crescimento muito mais longo. 

Esses gigantes cósmicos, com massas de milhões ou bilhões de massas solares, formam-se, de acordo com os modelos atuais, por meio de fusões e acreção em escalas de tempo de pelo menos um bilhão de anos. As observações do JWST indicam, portanto, que um mecanismo acelerado deve ter estado em ação.

Uma equipe da Universidade da Califórnia , em Riverside, propõe uma possível origem: o decaimento da matéria escura. Essa substância invisível, que compõe 85% da matéria do Universo , poderia liberar energia ao se desintegrar. Essa energia, por menor que seja, seria suficiente para aquecer as nuvens de gás primordiais.

Em um cenário chamado colapso direto, uma nuvem de gás colapsa para formar um buraco negro diretamente, sem passar pela fase de uma estrela massiva . Mas esse processo requer uma fonte de energia externa para impedir que a nuvem se fragmente e permitir que ela colapse como uma única entidade. A matéria escura em decomposição poderia fornecer essa energia.

De acordo com o estudo, uma energia equivalente a um bilionésimo de bilionésimo de uma pilha AA por partícula é suficiente para "supercarregar" nuvens primordiais de hidrogênio e tornar o colapso direto muito mais provável.

Mais especificamente, os cálculos mostram que partículas de matéria escura com massa entre 24 e 27 elétron-volts poderiam desencadear esse mecanismo. Esses resultados, publicados no Journal of Cosmology and Astroparticle Physics , ajudam a conciliar as observações do JWST com a teoria .

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