Matéria escura pode ter contribuído para a rápida formação de buracos negros supermassivos

São PauloCientistas ficam intrigados com a descoberta de buracos negros supermassivos logo após o Big Bang. Objetos tão massivos normalmente levam bilhões de anos para se formarem. No entanto, o Telescópio Espacial James Webb os encontrou em um universo muito mais jovem, o que levanta questões sobre como se formaram tão rapidamente.

Pesquisadores da UCLA sugerem que a matéria escura pode explicar a formação dos primeiros buracos negros supermassivos. No universo jovem, nuvens de gás hidrogênio esfriaram rapidamente devido ao hidrogênio molecular, fazendo com que o gás se fragmentasse em partes menores em vez de formar um grande buraco negro. Partículas de matéria escura, ao decaírem e liberarem fótons, podem ter retardado esse resfriamento, mantendo o gás aquecido o suficiente para se fundir em nuvens massivas. Essas nuvens então colapsaram em buracos negros supermassivos.

Teorias sobre a Matéria Escura: Impacto na Formação de Nuvens de Gás

Os teóricos de partículas há muito especulam sobre a matéria escura:

• Algumas partículas de matéria escura podem decair ao longo do tempo, emitindo radiação.
• Essa radiação poderia perturbar o hidrogênio molecular, influenciando o resfriamento e a condensação do gás.
• Manipular a taxa de resfriamento do gás poderia permitir a formação de grandes nuvens, em vez de estruturas menores.

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Pesquisas indicam que a matéria escura pode ter um papel ativo no universo, influenciando eventos cósmicos importantes. A matéria escura aquece o gás hidrogênio ao emitir fótons, evitando que o gás se divida em partes menores. Isso permite que o gás permaneça como uma grande nuvem, dando tempo suficiente para a gravidade formar um buraco negro supermassivo.

Este estudo sugere que a matéria escura pode ser composta por diferentes tipos de partículas, algumas duradouras e outras que se decomponem. Caso a decomposição da matéria escura produza energia suficiente para alterar o comportamento do gás no universo primitivo, isso poderia ajudar a explicar como os buracos negros supermassivos se formaram tão rapidamente. Essa ideia conecta o comportamento da matéria escura a eventos observáveis no espaço.

Esta ideia pode nos ajudar a entender melhor como as galáxias se formaram no passado. Como os buracos negros supermassivos geralmente estão no centro das galáxias, é possível que os primeiros buracos negros tenham tido um papel mais importante na formação das galáxias do que imaginávamos. Isso pode alterar a maneira como estudamos a criação e a evolução das galáxias ao longo do tempo.

Os pesquisadores estão propondo que a matéria escura influencia a formação dos buracos negros. Esta ideia ajuda a resolver um mistério e abre novas linhas de investigação sobre a matéria escura. Além disso, proporciona uma melhor compreensão de como o universo evolui, mostrando que a matéria regular e a matéria escura estão intimamente ligadas na modelagem do universo desde seus estágios iniciais.