Um buraco negro pode se formar sem uma estrela-mãe?

Data de Publicação: 20 de outubro de 2021 15:07:00 Por: Marcello Franciolle

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Um buraco negro pode se formar sem uma estrela-mãe?

Rich Livitski

Seal Beach, Califórnia

Ardendo em uma época em que o universo tinha apenas 770 milhões de anos, ULAS J1120 + 0641 (mostrado no conceito deste artista) hospeda um buraco negro supermassivo 2 bilhões de vezes a massa do Sol. Os pesquisadores estão trabalhando para explicar como galáxias como essa tornaram os buracos negros tão grandes tão rápido no início do universo. Crédito da imagem: ESO / M. Kornmesser

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Existem alguns tipos diferentes de buracos negros. Primeiro estão os buracos negros de massa estelar, que podem variar de 3,3 a 100 vezes a massa do Sol. Esses são os buracos negros de menor massa que observamos. Uma maneira pela qual esses buracos negros se formam é quando as estrelas mais massivas do universo chegam ao fim de suas vidas. Alternativamente, uma estrela de nêutrons pode se tornar um buraco negro se agregar material suficiente de uma estrela companheira ou se fundir com outra estrela, empurrando-a além do limite de massa da estrela de nêutrons.

Mas os buracos negros de massa estelar estão no lado de baixa massa do espectro. No lado mais pesado estão os buracos negros supermassivos. Esses pesos pesados estão no coração da maioria das galáxias e pesam de milhões a bilhões de massas solares. Entre eles estão buracos negros de massa intermediária - variando de 100 a 1 milhão de massas solares.

Embora os pesquisadores tenham a formação básica de buracos negros de massa estelar para baixo, os buracos negros supermassivos representam um problema porque os cientistas ainda não entendem como eles cresceram tanto tão rápido no início do universo. Embora seja verdade que os buracos negros de massa estelar podem se fundir e criar um buraco negro supermassivo, simplesmente não há tempo suficiente para as estrelas morrerem em quantidades grandes o suficiente para explicar os gigantes vistos nas primeiras galáxias do cosmos.

Mas existe uma rota sem estrelas que poderia levar a esses monstros, que só era possível no início do universo. Os chamados buracos negros de colapso direto que não precisariam esperar a morte de uma estrela para formá-los. Em vez disso, aglomerados de galáxias primitivas poderiam influenciar uns aos outros. Se você tiver duas ou mais galáxias primitivas próximas uma da outra, uma pode sofrer uma rápida formação de estrelas. Isso aquece o gás dentro de uma galáxia vizinha, evitando que o gás se fragmente em aglomerados que eventualmente se tornariam estrelas. Este monólito de gás é então superado pela gravidade e colapsa em um buraco negro de massa intermediária. Esses eventos podem ocorrer em toda a jovem galáxia, formando alguns buracos negros de massa intermediária que eventualmente se aglutinam no centro da galáxia, criando um buraco negro supermassivo.

Caitlyn Buongiorno

Editor associado

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Referência:

Can a black hole form without a parent star? Astronomy, 20, out. 2021. Disponível em: <https://astronomy.com/magazine/ask-astro/2021/10/ask-astro-can-a-black-hole-form-without-a-parent-star>. Acesso em: 20, out. 2021.

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