O estudo de várias dúzias de galáxias em um raio de vários bilhões de anos-luz da nossa revelou vários buracos negros que excedem muitas vezes nossas expectativas sobre quão grandes eles podem crescer. As pesquisas mais recentes não apenas nos ajudam a entender melhor a evolução desses misteriosos objetos astrofísicos, mas também abre novas questões interessantes para nós. Por exemplo, como os buracos negros se tornam tão incrivelmente massivos?
Os buracos negros, que são o resultado do colapso estelar, não precisam de introdução. Ouvimos dizer que causam perturbações no espaço-tempo, assistimos ao seu "arroto" e até, talvez pela primeira vez na história, poderemos ver um deles com os nossos próprios olhos este ano. Os cientistas estão muito interessados em buracos negros e há uma razão muito compreensível para isso.
“O que são galáxias? Esses são "tijolos" que são combinados na imagem geral do Universo. E para entender como eles se formam e evoluem, primeiro precisamos entender como funcionam os buracos negros”, diz a física Julia Hlavacek-Larrondo, da Universidade de Montreal, Canadá.
Não que os próprios buracos negros simplifiquem este trabalho - é muito difícil entender o que é impossível (como nos parece) ver diretamente. Portanto, os astrofísicos estão procurando outras pistas que lhes permitiriam ir mais fundo. Uma das direções é a busca por uma conexão entre as massas dos buracos negros e as galáxias nas quais eles estão localizados. Se tivéssemos uma maneira simples de comparar o tamanho das galáxias com os buracos negros em seus centros, então, de acordo com os cientistas, isso nos pouparia muito tempo e esforço no estudo dos primeiros e dos últimos.
Portanto, Hlavacek-Larrondo, juntando forças com outros cientistas do Canadá, Espanha e Reino Unido, conduziu um estudo de 72 galáxias localizadas em um raio de 3,5 bilhões de anos-luz de nós, na esperança de chegar a alguma fórmula geral que pudesse simplificar a determinação da massa. buracos negros nos centros galácticos. Os cientistas compartilharam suas observações nos Avisos Mensais da Royal Astronomical Society.
Para estimar o tamanho dos próprios buracos negros, a equipe analisou o espectro de raios-X que escapava das correntes de vórtice de gás quente dos discos de acreção dos buracos negros e, em seguida, comparou os números com o brilho geral da galáxia circundante.
De acordo com uma hipótese bastante popular, quanto maior a própria galáxia, maior pode ser o próprio buraco negro, localizado em seu centro - mas, na prática, nem tudo foi tão simples quanto o esperado.
“Descobrimos que os buracos negros podem ser muito maiores do que o tamanho estatutário estimado”, comentou o principal autor do estudo, Mar Mezqua, do Space Science Institute da Espanha.
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Em vez da correlação esperada em massa e tamanho com suas galáxias, vários buracos negros mostraram crescimento e ganho de massa muito mais rápidos do que o resto do espaço ao seu redor. Descobriu-se que cerca de 40 por cento dos buracos negros investigados têm uma massa de 10 bilhões ou mais vezes a massa do Sol. Aqui, porém, deve ser esclarecido que nenhum registro de massa foi registrado, e a primazia ainda pertence ao buraco negro da galáxia NGC 4889, cuja massa é equivalente a 21 bilhões de massas solares. Além disso, há suspeitas de que a galáxia S5 0014 + 81, localizada a 12,1 bilhões de anos-luz de distância, contém um monstro real com uma massa de cerca de 40 bilhões de Sóis. Mesmo assim, um número tão grande de buracos negros supermassivos fez os cientistas se perguntarem como eles se tornaram tais.
Os pesquisadores têm duas suposições sobre essa pontuação: ou esses buracos negros originalmente pareciam muito grandes e, em seguida, literalmente atraíram a maior parte da matéria da galáxia ao seu redor, ou existem lacunas sérias em nosso conhecimento sobre como as galáxias produzem buracos negros.
“Eles são tão grandes porque imediatamente apareceram assim, ou foram ajudados por condições ideais que os permitiram crescer muito rapidamente por vários bilhões de anos? Não podemos responder a essa pergunta no momento”, diz Mezqua.
No entanto, a resposta a esta pergunta pode estar contida em outro estudo publicado na maior biblioteca online de artigos científicos arXiv.org e com verificação pendente. Em seu curso, os cientistas estudaram mais de 30.000 galáxias localizadas em um raio de 12,2 bilhões de anos-luz e descobriram que a razão entre a taxa de crescimento dos buracos negros e a taxa de crescimento das estrelas acelerou com o crescimento das galáxias nas quais os objetos em estudo estavam localizados. Em outras palavras, em galáxias com grande número de estrelas, os buracos negros sempre foram "vorazes".
Uma conclusão mais generalizante desses estudos é que realmente existe uma conexão entre a formação de estrelas e os buracos negros, e isso é muito confuso. Claro, mais de uma dezena de estudos adicionais serão necessários para melhor entendê-lo. Mas uma coisa já está ficando clara - sem esses gigantes, nosso Universo seria completamente diferente.
Nikolay Khizhnyak
