O mistério de como os primeiros quasares do universo se formaram - algo que confundiu os cientistas por quase 20 anos - agora foi resolvido por uma equipe de astrofísicos cujas descobertas foram publicadas na Nature .
A existência de mais de 200 quasares alimentados por buracos negros supermassivos menos de um bilhão de anos após o Big Bang permaneceu um dos problemas pendentes na astrofísica porque nunca foi totalmente compreendido como eles se formaram tão cedo.

A equipe de especialistas liderada pelo Dr. Daniel Whalen da Universidade de Portsmouth descobriu que os primeiros quasares se formaram naturalmente nas condições violentas e turbulentas de raros reservatórios de gás no universo primitivo.

Dr. Whalen, do Instituto de Cosmologia e Gravitação da Universidade, disse:"Esta descoberta é particularmente emocionante porque derrubou 20 anos de pensamento sobre a origem dos primeiros buracos negros supermassivos no universo.

"Encontramos buracos negros supermassivos nos centros da maioria das galáxias massivas hoje, que podem ter milhões ou bilhões de vezes a massa do Sol. Mas em 2003 começamos a encontrar quasares - buracos negros supermassivos altamente luminosos e de acreção ativa que são como faróis cósmicos no início do universo - que existiam menos de um bilhão de anos após o Big Bang. E ninguém entendia como eles se formaram em tempos tão remotos."

Alguns anos atrás, simulações de supercomputadores mostraram que os primeiros quasares poderiam se formar nas junções de correntes de gás raras, frias e poderosas. Apenas uma dúzia deles existia em um volume de espaço de um bilhão de anos-luz de diâmetro, mas o buraco negro tinha que ter 100.000 massas solares ao nascer. Os buracos negros hoje se formam quando estrelas massivas ficam sem combustível e entram em colapso, mas geralmente têm apenas 10 a 100 massas solares.

Os astrofísicos há muito teorizam que 10.000 a 100.000 estrelas de massa solar se formaram no início do universo, mas apenas em ambientes exóticos e bem ajustados, como fortes fundos ultravioleta ou fluxos supersônicos entre gás e matéria escura que não tinham semelhança com as nuvens turbulentas em que o primeiro quasares formados.

Dr. Whalen disse:"Nós pensamos nessas estrelas como um pouco como os dinossauros na Terra, eles eram enormes e primitivos. E eles tinham vidas curtas, vivendo apenas um quarto de milhão de anos antes de colapsar em buracos negros.

"Nossos modelos de supercomputadores remontam a tempos muito antigos e descobriram que os fluxos frios e densos de gás capazes de criar um bilhão de buracos negros de massa solar em apenas algumas centenas de milhões de anos criaram suas próprias estrelas supermassivas sem a necessidade de ambientes incomuns. correntes frias causaram turbulência na nuvem que impediu a formação de estrelas normais até que a nuvem se tornasse tão massiva que colapsava catastroficamente sob seu próprio peso, formando duas gigantescas estrelas primordiais – uma com 30.000 massas solares e outra com 40.000.

"Consequentemente, as únicas nuvens primordiais que poderiam formar um quasar logo após o amanhecer cósmico - quando as primeiras estrelas do universo se formaram - também criaram convenientemente suas próprias sementes maciças. Este resultado simples e bonito não apenas explica a origem dos primeiros quasares, mas também seus dados demográficos - seus números nos primeiros tempos.

"Os primeiros buracos negros supermassivos foram simplesmente uma consequência natural da formação de estruturas em cosmologias de matéria escura fria - filhos da teia cósmica."

O artigo "The Turbulent Origins of the First Quasars" é publicado na Nature . + Explorar mais

Os buracos negros se formaram imediatamente após o Big Bang?