Estrelas Supermassivas No Início Do Universo Podem Ter Dado Origem Aos Buracos Negros Supermassivos

As recentes observações mostram que existe um buraco negro supermassivo no centro de cada galáxia. Contudo, qual a origem dos buracos negros supermassivos? Esse ainda é um mistério. Uma equipe internacional de cientistas está tentando resolver esse problema e está prevendo que uma supernova extrema originada de uma estrela supermassiva, possa ser a progenitora dos buracos negros supermassivos. Os cálculos feitos pelos astrônomos ainda sugerem que o Telescópio Espacial James Webb poderia observar essa supernova.

Estudar a formação dos buracos negros supermassivos é um tópico muito importante na astrofísica moderna. A teoria vigente sugere que as sementes dos buracos negros supermassivos se formaram depois da morte das primeiras estrelas massivas no início do universo, e então essas sementes começaram a acumular o gás ao redor e finalmente formaram os buracos negros supermassivos que vemos hoje. Contudo, essa teoria foi desafiada pois a maioria das estrelas massivas observadas no universo local tem entre cem e duzentas vezes a massa do Sol. Se as primeiras estrelas com algumas centenas de vezes a massa do Sol morreram como sementes dos buracos negros elas precisam manter a mais alta eficiência de acreção de matéria para formar os buracos negros supermassivos que observamos hoje. Mas é muito difícil manter essa alta taxa de acreção num ambiente realista.

Os pesquisadores estão propondo então que no início do universo existiram algumas estrelas com dezenas de milhares de vezes a massa do Sol. Essas estrelas viraram as progenitoras dos buracos negros supermassivos. Isso pode acontecer, porque quanto mais massiva for a semente do buraco negro, de maneira mais eficiente ela engole a matéria ao redor. O buraco negro não precisa manter uma alta taxa de acreção para crescer rapidamente.

Na teoria tudo é lindo, mas como provar que essas estrelas massivas assim existiram? Esse é um grande desafio observacional, pois a maior parte dessas estrelas supermassivas já colapsaram formando os buracos negros. Com base no modelo de supernova proposto a equipe de pesquisadores realizou simulações de descobriu que o Telescópio Espacial James Webb que deve ser lançada em 31 de outubro de 2021 teria a chance de observar essa supernova. Caso o James Webb consiga realizar essa observação, a origem dos buracos negros supermassivos no centro das galáxias e que vieram das primeiras estrelas supermassivas do universo poderá ser confirmada. Vamos esperar o James Webb e ver se ele consegue resolver esse grande mistério do universo.

Fonte:

https://phys.org/news/2021-03-massive-stars-early-universe-progenitors.html

https://arxiv.org/pdf/2103.01336.pdf

Sérgio Sacani

Sérgio Sacani

Formado em geofísica pelo IAG da USP, mestre em engenharia do petróleo pela UNICAMP e doutor em geociências pela UNICAMP. Sérgio está à frente do Space Today, o maior canal de notícias sobre astronomia do Brasil.

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