Os cientistas descobriram como os primeiros quasares, que são núcleos galácticos extremamente brilhantes alimentados por buracos negros supermassivos, se formaram no início do Universo. As descobertas, publicadas na revista "Nature Astronomy", fornecem novos insights sobre a formação e evolução destes objetos energéticos.

Usando simulações computacionais, uma equipe de pesquisadores liderada por cientistas da Universidade de Cambridge explorou como os buracos negros supermassivos cresceram rapidamente durante os estágios iniciais do universo, quando as primeiras estrelas e galáxias estavam começando a se formar. Eles simularam as condições do universo primitivo, concentrando-se nas interações entre matéria escura, gás e buracos negros.

As simulações mostraram que os primeiros quasares se formaram a partir de gás puro num processo denominado “acreção fria”. Na acreção fria, o gás esfria ao cair sobre um buraco negro supermassivo, formando um disco denso de gás ao redor do buraco negro. Este disco torna-se instável e fragmenta-se, levando à formação de aglomerados massivos de gás que colapsam ainda mais sob a sua gravidade.

À medida que estes aglomerados de gás caem em direção ao buraco negro, aquecem devido à fricção e libertam enormes quantidades de energia sob a forma de radiação, criando um quasar. A produção de energia desses quasares é tão poderosa que pode ofuscar galáxias inteiras.

Os investigadores descobriram que a formação dos primeiros quasares foi influenciada por vários factores, incluindo a massa do buraco negro supermassivo, a quantidade de gás disponível para acreção e a densidade da matéria escura na região circundante. Eles mostraram que a combinação desses fatores criou condições favoráveis ​​para o rápido crescimento de buracos negros supermassivos e a formação de quasares no universo primitivo.

O estudo também sugere que os primeiros quasares poderiam desempenhar um papel importante na evolução e ionização do universo. A intensa radiação emitida pelos quasares pode aquecer e ionizar o gás circundante, contribuindo para a ionização do meio intergaláctico (IGM) e para a formação das primeiras estrelas e galáxias.

Yuval Birnboim, do Instituto de Astronomia de Cambridge e principal autor do estudo, disse:“Nossas simulações fornecem um vislumbre tentador do amanhecer cósmico, quando os primeiros quasares iluminaram o universo. crucial para desvendar os mistérios da formação de galáxias e do universo primitivo."

Ao descobrir o mecanismo de formação dos primeiros quasares, a equipa de investigação forneceu informações valiosas sobre as fases iniciais do Universo e a evolução dos buracos negros supermassivos. As descobertas aprofundam a nossa compreensão dos processos complexos que moldaram o universo que observamos hoje.