Ilustração de um buraco negro.
Astrofísicos encontraram evidências da formação direta de buracos negros que não precisam de emergir de uma estrela remanescente - uma descoberta que pode fornecer aos cientistas uma explicação para a presença de buracos negros extremamente massivos nos estágios iniciais do nosso Universo.
Os professores de Física e Astronomia Shatanu Basu e Arpan Das, da Universidade Western, Canadá, desenvolveram uma explicação para a distribuição observada de massas e luminosidades de buracos negros supermassivos, para as quais não havia anteriormente explicação científica.
O estudo foi publicado na passada sexta-feira na revista The Astrophysical Journal Letters.
A descoberta é baseada na simples suposição de que os buracos negros supermassivos se formam rapidamente em curtos períodos de tempo e então - de repente - param. Esta explicação contrasta com o entendimento atual de que os buracos negros de massa estelar emergem quando o núcleo de uma estrela massiva colapsa sobre si próprio.
"Esta é uma evidência observacional indireta de que os buracos negros originam de colapsos diretos e não de remanescentes estelares," disse Basu, especialista reconhecido internacionalmente dos estágios iniciais de formação estelar e de evolução de discos protoplanetários.
Basu e Das desenvolveram o novo modelo matemático calculando a função de massa dos buracos negros supermassivos que se formam ao longo de um período de tempo limitado e sofrem um rápido crescimento exponencial de massa. O crescimento em massa pode ser regulado pelo limite de Eddington que é definido por um balanço de forças de radiação e gravitação ou pode até excedê-lo por um fator modesto.
"Os buracos negros supermassivos tiveram apenas um curto período de tempo para crescer depressa e, em algum momento, devido a toda a radiação no Universo criada por outros buracos negros e estrelas, a sua produção foi interrompida," explicou Basu. "Este é o cenário de colapso direto."
Durante a última década, vários buracos negros supermassivos, 1 bilhão de vezes mais massivos do que o Sol, foram descobertos em grandes desvios para o vermelho, o que significa que já existiam no Universo apenas 800 milhões de anos após o Big Bang. A presença destes buracos negros jovens e massivos põe em causa a nossa compreensão da formação e do crescimento dos buracos negros.
O cenário de colapso direto permite que as massas iniciais sejam muito maiores do que o implícito no cenário padrão de remanescente estelar, e pode ter um grande papel na explicação das observações. Este novo resultado fornece evidências de que os buracos negros, por meio de colapso direto, foram produzidos no Universo inicial.
Basu é da opinião que estes novos resultados podem ser usados para inferir a história da formação dos buracos negros extremamente massivos que existem nos primeiros tempos do nosso Universo e que é preciso mais trabalho para comprovar a sua validade.
FONTE: ASTRONOMIA ONLINE
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