O estudo dos buracos negros supermassivos (SMBHs) forneceu informações importantes sobre a natureza da matéria escura. Os SMBHs são objetos extremamente massivos localizados nos centros da maioria das galáxias e acredita-se que desempenhem um papel crucial na formação da estrutura e evolução das galáxias. Observações e modelos teóricos sugerem que pode haver uma ligação entre os SMBHs e a matéria escura, oferecendo pistas potenciais sobre a misteriosa substância que constitui uma grande parte do Universo. Aqui estão alguns pontos-chave que sugerem a conexão entre SMBHs e matéria escura:

1. Relações de escala da galáxia: As observações revelaram uma estreita correlação entre a massa das SMBHs e a massa estelar ou luminosidade das suas galáxias hospedeiras. Esta relação de escala sugere que o crescimento e a evolução das SMBHs estão intimamente ligados às propriedades gerais das galáxias. Acredita-se que a matéria escura, que se pensa dominar o orçamento de massa das galáxias, desempenha um papel na regulação da formação e crescimento de SMBHs.

2. Halos de matéria escura: Simulações numéricas da formação de galáxias prevêem a presença de halos de matéria escura ao redor das galáxias. Acredita-se que esses halos sejam compostos de partículas frias de matéria escura que interagem através da gravidade. A atração gravitacional do halo de matéria escura ajuda a estabilizar a galáxia e influencia a dinâmica das estrelas e do gás dentro dela. A existência de halos de matéria escura também fornece uma fonte potencial de combustível para SMBHs, uma vez que o gás pode ser acumulado no buraco negro a partir do halo de matéria escura circundante.

3. Fusões de galáxias e crescimento de pequenas e médias empresas: As observações mostram que os SMBHs podem crescer rapidamente durante as fusões de galáxias. Quando duas galáxias se fundem, os seus SMBHs podem eventualmente formar um sistema binário e eventualmente coalescer num único buraco negro mais massivo. As interações gravitacionais e os fluxos de gás associados às fusões de galáxias podem desencadear um crescimento significativo de SMBH, e a matéria escura desempenha um papel crucial na formação destes processos.

4. Subhalos de matéria escura e binários SMBH: Simulações numéricas prevêem que os halos de matéria escura podem conter subhalos, que são aglomerados menores de matéria escura dentro do halo maior. Esses subhalos podem hospedar seus próprios SMBHs e, quando as galáxias se fundem, os SMBHs de seus respectivos subhalos podem interagir e eventualmente formar um sistema binário. A presença de binários SMBH pode ser explicada pela existência de subhalos de matéria escura e pelos processos dinâmicos que ocorrem durante as fusões de galáxias.

5. Dominância Esferoide e Distribuição de Matéria Escura: A distribuição estelar nas galáxias frequentemente exibe uma forma esferoidal, com a densidade das estrelas aumentando em direção ao centro. Acredita-se que esta estrutura esferoidal seja influenciada pela distribuição da matéria escura. A presença de um halo central de matéria escura pode ajudar a concentrar as estrelas no centro e moldar a morfologia geral das galáxias.

Embora a ligação entre SMBHs e a matéria escura seja sugestiva, é importante notar que a nossa compreensão da matéria escura ainda está incompleta e são necessárias mais pesquisas para estabelecer uma ligação definitiva. No entanto, o estudo das SMBHs e das suas interações com as suas galáxias hospedeiras fornece informações valiosas que nos ajudam a investigar a natureza e as propriedades da matéria escura, lançando luz sobre um dos aspetos mais misteriosos e fascinantes do Universo.