Novas simulações cosmológicas de astrônomos da Universidade de Maynooth demonstram que pequenos buracos negros de “sementes de luz” no universo primitivo poderiam ter crescido excepcionalmente rápido, explicando potencialmente como os buracos negros supermassivos se formaram logo após o Big Bang. Esta investigação aborda um enigma de longa data na astronomia: como os buracos negros evoluíram para tamanhos imensos num período relativamente curto.
O frenesi dos primeiros buracos negros
As simulações retratam um universo inicial caótico, onde condições densas e turbulentas permitiam que buracos negros menores consumissem rapidamente a matéria circundante. De acordo com Ph.D. candidato Daxal Mehta, esses ambientes desencadearam o que os pesquisadores chamam de “super acreção de Eddington” – uma taxa acelerada de consumo em que os buracos negros ingerem material mais rápido do que teoricamente possível.
As simulações revelaram que a primeira geração de buracos negros, nascidos apenas algumas centenas de milhões de anos após o Big Bang, poderia atingir tamanhos dezenas de milhares de vezes maiores que o do nosso Sol.
Este rápido crescimento resolve uma questão-chave levantada pelas observações do Telescópio Espacial James Webb: como é que os primeiros buracos negros atingiram tamanhos tão massivos tão rapidamente?
Sementes Leves vs. Sementes Pesadas
Os buracos negros são categorizados em dois tipos: “sementes pesadas” e “sementes leves”. As sementes pesadas já são enormes ao nascer, atingindo potencialmente centenas de milhares de vezes a massa do Sol. As sementes leves, por outro lado, começam muito menores (dez a algumas centenas de massas solares) e devem crescer para se tornarem supermassivas.
Durante anos, os astrónomos acreditaram que as sementes pesadas eram essenciais para explicar a presença de buracos negros supermassivos nos centros das galáxias. No entanto, a pesquisa da Universidade de Maynooth sugere que buracos negros de massa estelar de “variedade comum” podem crescer a taxas extremas no universo primitivo, dadas as condições certas.
Implicações para pesquisas futuras
As descobertas remodelam a nossa compreensão das origens dos buracos negros e destacam a importância das simulações de alta resolução na cosmologia. O universo primitivo parece muito mais caótico do que se pensava anteriormente, com uma população de buracos negros massivos maior do que o previsto.
Esta investigação também tem implicações para a próxima missão da Antena Espacial de Interferómetro Laser da ESA/NASA (LISA), com lançamento previsto para 2035. A LISA poderá detectar ondas gravitacionais provenientes das fusões destes buracos negros iniciais e de rápido crescimento, fornecendo mais evidências para as descobertas das simulações.
O estudo foi publicado na Nature Astronomy em 21 de janeiro de 2026. Os resultados confirmam que o universo primitivo foi um período turbulento de rápido crescimento de buracos negros, onde mesmo pequenas sementes poderiam se tornar gigantes galácticos.
