Muito provavelmente, a última imagem que vem à mente ao pensar em buracos negros é que eles precisam ser nutridos, mimados e protegidos quando jovens. Porém, novas pesquisas revelam que os primeiros grandes buracos negros do universo provavelmente se formaram e cresceram no fundo de casulos gigantescos e estrelados que sufocaram sua poderosa radiação de raios-x e impediram que os gases ao redor fossem expelidos.
"Até recentemente, muitos pensavam que buracos negros supermassivos começaram com a fusão de numerosos pequenos buracos negros no universo", disse Mitchell Begelman, da Universidade do Colorado-Boulder. "Este novo modelo de desenvolvimento de buracos negros indica uma possível rota alternativa para sua formação."
Acredita-se que os buracos negros comuns sejam restos de estrelas um pouco maiores que o nosso sol que consumiram seu combustível e morreram.
Mas os primeiros grandes buracos negros provavelmente se formaram a partir de estrelas muito grandes que se formaram no início do Universo, provavelmente nos primeiros cem milhões de anos após o Big Bang. O processo único dessas grandes estrelas se tornarem buracos negros inclui a formação de um casulo protetor, feito de gás.
"O que há de novo aqui é que achamos que encontramos um novo mecanismo para formar essas estrelas supermassivas gigantes, o que nos dá uma nova maneira de entender como os grandes buracos negros podem ter se formado relativamente rápido", disse Begelman.
Essas primeiras estrelas supermassivas teriam crescido para um tamanho enorme - até dezenas de milhões de vezes a massa do nosso sol - e teriam vida curta, com seu núcleo entrando em colapso em apenas alguns milhões de anos.
O principal requisito para a formação de estrelas supermassivas é o acúmulo de matéria a uma taxa de cerca de uma massa solar por ano, disse Begelman. Devido à tremenda quantidade de matéria consumida por estrelas supermassivas, os buracos negros subsequentes que se formaram em seus centros podem ter começado muito maiores que os buracos negros comuns.
Begelman disse que as estrelas supermassivas que queimam hidrogênio deveriam ter sido estabilizadas por sua própria rotação ou alguma outra forma de energia, como campos magnéticos ou turbulência, a fim de facilitar o rápido crescimento de buracos negros em seus centros.
Após a formação dos buracos negros, o processo entrou em seu segundo estágio, que Begelman chamou de estágio “quasistar”. Nesta fase, os buracos negros cresceram rapidamente ao engolir matéria do envelope inchado de gás que os cercava, o que acabou inflando para um tamanho tão grande quanto o sistema solar da Terra e esfriando ao mesmo tempo, disse ele.
Depois que os quasistares esfriaram após um certo ponto, a radiação começou a escapar a uma taxa tão alta que causou a dispersão do envelope de gás e deixou para trás buracos negros com até 10.000 vezes ou mais a massa do sol da Terra. Com um avanço tão grande em relação aos buracos negros comuns, eles poderiam se transformar em buracos negros supermassivos milhões ou bilhões de vezes a massa do sol, devorando gás das galáxias vizinhas ou fundindo-se com outros buracos negros em colisões galácticas extremamente violentas.
Begelman disse que grandes buracos negros formados a partir de estrelas supermassivas poderiam ter tido um enorme impacto na evolução do universo, incluindo a formação de galáxias, possivelmente produzindo quasares - os centros energéticos e muito brilhantes de galáxias distantes que podem ser um trilhão de vezes mais brilhantes do que o nosso sol.
O artigo de Begelman será publicado no Monthly Notices da Royal Astronomical Society.
Fonte: EurekAlert
