Evidências de buracos negros supermassivos, pesando milhões ou bilhões de sóis, foram encontradas no início do universo, mas ninguém sabe como eles cresceram tanto em tão pouco tempo.
Pequenos buracos negros, pesando tanto quanto uma estrela, simplesmente não têm tempo suficiente para se aglutinarem dessa forma.
Uma teoria sugere que, no passado, enormes nuvens de gás se colapsaram em “sementes” de buracos negros maiores. Estes poderiam, então, ter atraído mais matéria e se tornado supermassivos.
Cientistas calcularam como essas nuvens de gás, pesando um milhão de sóis, podem ter evoluído em “sementes” de buracos negros.
Eles também descobriram que as nuvens nem sempre formaram buracos negros, mas de qualquer forma teriam criado poderosas explosões, que fazem supernovas parecem fogos de artifício.
As nuvens eram tão massivas que começavam a se contrair sob seu próprio peso, se tornando densas o suficiente para desencadear reações nucleares. Essas reações fornecem pressão que neutraliza o colapso das nuvens.
O que acontece a seguir depende da composição química das nuvens. Elementos pesados, como oxigênio e nitrogênio (liberados de estrelas morrendo) aumentam a taxa de reações nucleares.
Se uma nuvem de gás gigante tivesse pelo menos 10% da proporção que o sol tem desses elementos, iria detonar reações suficientes para sobrepujar a força da gravidade. Isso arrebentaria uma nuvem em uma explosão com 100 vezes a energia eletromagnética de qualquer supernova hoje.
Se a nuvem contivesse menos elementos pesados, fornecendo pressão para fora e não para dentro, a gravidade venceria e a nuvem entraria em colapso em uma “semente” de buraco negro.
Entretanto, liberaria ainda mais energia do que no cenário de detonação, porque altas pressões e temperaturas no núcleo da nuvem levariam fótons energéticos a transformarem-se em pares de elétrons e seus correspondentes de antimatéria.
Estes se aniquilariam, liberando cerca de 10.000 vezes a energia eletromagnética das supernovas mais brilhantes na forma de neutrinos. Estas partículas, que raramente interagem com a matéria normal, são invisíveis, tornando os estouros ultrapoderosos, mas não incomumente brilhantes.
Segundo os pesquisadores, tais explosões gigantes – na forma brilhante – podem ser detectadas em observatórios futuros que poderiam procurar eventos do tipo. Além disso, novos modelos poderiam ser mais realistas se permitissem que diferentes partes da nuvem rodassem em diferentes taxas.
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