Astrônomos descobriram uma ninhada de galáxias incomuns no início do universo que cresceu centenas de vezes mais rápido do que seus primos modernos, o que explica o mistério da existência de buracos negros gigantes nas primeiras eras após o Big Bang, de acordo com um artigo publicado na revista Nature.
RIA Novosti / Alina Polyanina
“Estávamos procurando algo completamente diferente - estávamos tentando encontrar traços de formação de estrelas nas galáxias onde esses buracos negros foram encontrados. Em vez disso, conseguimos encontrar quatro outros objetos bem ao lado deles, as estrelas estavam se formando a uma velocidade vertiginosa - várias centenas de massas solares por ano”, diz Roberto Decarli, do Instituto de Astronomia de Heidelberg (Alemanha).
Acredita-se que os centros da maioria das galáxias massivas abrigam buracos negros supermassivos, cuja massa pode variar de um milhão a bilhões de vezes a massa do Sol. As razões para a formação desses objetos ainda não são totalmente claras. Inicialmente, os cientistas acreditaram que tais objetos surgiram da mesma maneira que seus "primos" normais: como resultado do colapso gravitacional das estrelas e a subsequente fusão de vários grandes buracos negros.
As observações das primeiras galáxias do Universo fizeram os astrofísicos duvidarem disso - descobriu-se que elas são habitadas por buracos negros com uma massa de dezenas de bilhões de Sóis. Esses objetos, como mostram os cálculos, simplesmente não teriam tempo de crescer a esse tamanho se nascessem pequenos. Portanto, alguns cientistas começaram a acreditar que buracos negros supermassivos nascem em cenários mais exóticos - como resultado do colapso de nuvens gigantes de hidrogênio atômico "puro" ou devido a aglomerados de matéria escura.
Foi assim que o artista imaginou o nascimento de um buraco negro no início do universo. Foto: John Wise, Georgia Tech
Decarli e seus colegas encontraram uma resposta possível para essa pergunta estudando as galáxias mais distantes onde esses buracos negros foram encontrados usando o radiotelescópio ALMA, construído no planalto chileno de Chahnantor. Este telescópio, explicam os autores, pode rastrear os movimentos até mesmo das nuvens de gás mais frias das quais as estrelas são formadas, o que permite que seja usado para estimar diretamente a frequência de formação de estrelas.
As galáxias que Decarli e seus colegas tentaram estudar formaram-se há cerca de 13 bilhões de anos, apenas algumas centenas de milhões de anos após o Big Bang. A enorme distância até eles e a luz brilhante dos quasares complicam significativamente as tentativas de realizar um censo de estrelas neles e estimar a massa de "materiais de construção estelares", com foco em traços de carbono em seu espectro.
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Por esta razão, os astrônomos não conseguiram ver as estrelas nascendo dentro das 25 galáxias que eles observaram inicialmente, mas foram capazes de seguir esse processo em "metrópoles estelares" vizinhas, nas quais os buracos negros não eram tão ativos.
Como se viu, as estrelas neles são formadas a uma velocidade inimaginavelmente alta - a cada ano várias estrelas nascem neles, cuja massa é várias centenas de vezes maior do que a do sol. Tais taxas de formação de estrelas e o influxo associado de matéria fria nas galáxias, como mostram os cálculos dos autores do artigo, deveriam ser suficientes para explicar a formação de buracos negros gigantes com uma massa de bilhões de Sóis nos primeiros bilhões de anos de vida do Universo.
