Algumas estrelas podem ser "infectadas" por buracos negros

A matéria escura poderia ser composta por mini-buracos negros que se formaram no início do universo? O estudo sugere que esse pode ser o caso. Pesquisadores estão até propondo uma maneira de detectá-los.

Mini-buracos negros formados logo após o Big Bang

Buracos negros primordiais (NPPs) são objetos cósmicos teóricos que podem ter se formado muito cedo na história do universo, logo após o Big Bang. Ao contrário dos buracos negros estelares, que se formam como resultado do colapso gravitacional de estrelas massivas no final de suas vidas, acredita-se que os NPPs tenham se originado de flutuações quânticas em regiões de alta densidade no universo primordial.

A natureza exata desses buracos negros primordiais continua sendo uma questão de debate e pesquisa ativa no campo da astrofísica. Sua existência ainda não foi confirmada conclusivamente, mas eles continuam sendo uma hipótese intrigante para explicar alguns fenômenos cósmicos, em particular o mistério da matéria escura.

Fechando a lacuna

Os cientistas há muito especulam que os NPPs poderiam ajudar a compensar o déficit de matéria escura visto no universo. Em detalhes, esse déficit significa uma discrepância entre a quantidade de matéria escura prevista por modelos cosmológicos e o que é realmente observado em observações astronômicas. A matéria escura é um componente invisível do universo que não pode ser detectado diretamente pela luz ou outras formas de ondas eletromagnéticas, mas cuja presença pode ser inferida a partir de seu efeito gravitacional sobre a matéria visível.

Os modelos cosmológicos padrão preveem que a maior parte da massa total do universo deve ser composta de matéria escura, até cerca de 85%. No entanto, observações feitas por meio de vários métodos, como estudar os movimentos de galáxias e aglomerados de galáxias, mostram que a quantidade de matéria escura detectada até o momento é menor do que os modelos preveem.

Diante dessa discrepância, os cientistas levantaram várias hipóteses. Uma dessas hipóteses interessantes é que os buracos negros primordiais (NPPs) podem compor uma parcela significativa ou mesmo toda a matéria escura ausente. Em outras palavras, esses objetos, agora espalhados por todo o universo, podem atuar como "sombras gravitacionais" que podem dobrar a trajetória da luz e afetar o movimento de galáxias e outras estruturas cósmicas, permanecendo invisíveis para a observação direta.

Estrelas que canibalizam por dentro

Recentemente, pesquisadores exploraram a possibilidade de que NPCs pudessem ser capturados pela atração gravitacional das nuvens gigantes de gás nas quais as estrelas se formam. Alguns desses objetos podem estar se movendo em órbitas que passam diretamente por essas nuvens de gás à medida que se formam. Cada vez que passa pela nuvem, a PCB pode perder um pouco de velocidade devido ao atrito. Finalmente, depois de muitas passagens, ele pode ficar preso dentro de uma estrela em formação.

Presos dentro da estrela, esses buracos negros imaculados começam a interagir com a matéria estelar circundante, devorando a estrela por dentro, alimentando-se especificamente de hidrogênio, que serve como combustível para a fusão nuclear no núcleo. Se existir, então esse processo de "canibalismo cósmico" pode ter um impacto significativo na vida da estrela. De acordo com os pesquisadores, estrelas mais velhas, que respondem por cerca de 80% da massa do nosso Sol, também podem ser grandes vítimas dessa interação. Portanto, a probabilidade de destruição de tais estrelas seria maior, o que levaria a uma escassez desses objetos em galáxias onde NPPs estão presentes.

Os cientistas esperam detectar esses efeitos em galáxias anãs ultrafracas, onde a densidade de matéria escura é alta o suficiente para detectar NPPs em movimento. Telescópios espaciais como o Hubble e o James Webb podem desempenhar um papel crucial nessa busca. Ao estudar galáxias anãs ultrapequenas e potencialmente detectar os efeitos de buracos negros primordiais presos por essas galáxias, os pesquisadores poderiam fornecer mais evidências para apoiar sua teoria de que os NPPs podem compor uma porção significativa ou mesmo toda a matéria escura do universo.