Como os buracos negros supermassivos se formaram? O que é matéria escura? Em um modelo alternativo de como o universo veio a ser, em comparação com o 'livro didático' da história do universo, uma equipe de astrônomos propõe que esses dois mistérios cósmicos poderiam ser explicados pelos chamados "buracos negros primordiais".
Nico Cappelluti (Universidade de Miami), Günther Hasinger (Diretor de Ciências da ESA) e Priyamvada Natarajan (Universidade de Yale), sugerem que os buracos negros existiram desde o início do universo e que esses buracos negros primordiais poderiam ser os ainda inexplicáveis matéria escura. O novo estudo foi aceito para publicação no The Astrophysical Journal .

"Buracos negros de diferentes tamanhos ainda são um mistério. Não entendemos como os buracos negros supermassivos podem ter crescido tanto no tempo relativamente curto disponível desde a existência do universo", explica Günther Hasinger.

No outro extremo da escala, também pode haver buracos negros muito pequenos, como sugerido por observações do Gaia da ESA, por exemplo. Se eles existem, eles são muito pequenos para terem se formado a partir de estrelas moribundas.

“Nosso estudo mostra que, sem introduzir novas partículas ou nova física, podemos resolver mistérios da cosmologia moderna, desde a natureza da própria matéria escura até a origem dos buracos negros supermassivos”, diz Nico Cappelluti.

Se a maioria dos buracos negros se formou imediatamente após o Big Bang, eles poderiam ter começado a se fundir no início do universo, formando buracos negros cada vez mais massivos ao longo do tempo. O futuro observatório do espaço de ondas gravitacionais da ESA, LISA, pode captar os sinais dessas fusões se existirem buracos negros primordiais. Pequenos buracos negros podem ser simplesmente os buracos negros primordiais que ainda não se fundiram em maiores.

De acordo com este modelo, o universo estaria cheio de buracos negros por toda parte. As estrelas começariam a se formar em torno desses aglomerados de 'matéria escura', criando sistemas solares e galáxias ao longo de bilhões de anos. modelo.

“Os buracos negros primordiais, se existirem, podem muito bem ser as sementes das quais todos os buracos negros se formam, incluindo o que está no centro da Via Láctea”, diz Priyamvada Natarajan.

A missão Euclid da ESA, que investigará o universo escuro com mais detalhes do que nunca, pode desempenhar um papel na busca de identificar buracos negros primordiais como candidatos à matéria escura.

O próximo Telescópio Espacial James Webb da NASA/ESA/CSA, uma máquina do tempo cósmica olhando para trás ao longo de mais de 13 bilhões de anos, lançará ainda mais luz sobre esse mistério.

"Se as primeiras estrelas e galáxias já se formaram na chamada 'idade das trevas', Webb deve ser capaz de ver evidências delas", acrescenta Günther.