Os buracos negros monstruosos que cientistas estão descobrindo no universo:slots vegas world

Na última década, os astrônomos descobriram buracos negros muito maiores, conhecidos como buracos negros ultramassivos. Alguns são 1.000 vezes mais massivos que Sagittarius A* — e grandes o suficiente para abranger toda a vastidão do nosso Sistema Solar.

A visão incomparável proporcionada pelo Telescópio Espacial James Webb (JWST, na siglaslots vegas worldinglês) também nos oferece uma nova perspectiva sobre como esses gigantes cresceram no início dos tempos. No entanto, há muitos mistérios —slots vegas worldonde eles vieram e qual o tamanho que eles realmente podem atingir?

Medir o tamanhoslots vegas worldobjetos tão grandes e distantes (que, porslots vegas worldprópria definição, não podem ser observados diretamente) é complicado, mas sabemos que alguns dos maiores são surpreendentemente enormes.

Um dos maiores a ser descoberto até hoje, conhecido como Ton 618, encontra-se escondido no meioslots vegas worldum quasar a cercaslots vegas world18 bilhõesslots vegas worldanos-luz da Terra. Estima-se que tenha 66 bilhõesslots vegas worldvezes a massa do Sol — e seja até 40 vezes maior que a distância entre Netuno e o nosso Sol.

O buraco negro no centroslots vegas worldum aglomeradoslots vegas worldgaláxias chamado Holm 15A também seria cercaslots vegas world44 bilhõesslots vegas worldvezes mais pesado que o Sol, e mediria 30 vezes a distância entre Netuno e o Sol,slots vegas worldacordo com estimativas recentes.

Eles são inegavelmente enormes. Mas alguns cientistas acreditam que pode haver monstros ainda maiores à espreita por aí.

"De uma perspectiva teórica, não há limite", diz James Nightingale, cosmólogo observacional da Universidadeslots vegas worldNewcastle, no Reino Unido, queslots vegas worldmarçoslots vegas world2024 descobriu um buraco negro ultramassivo que pesava 33 bilhõesslots vegas worldvezes a massa do Sol.

Os buracos negros que conhecemos possuem vários tamanhos. Emslots vegas worldmenor dimensão, os microburacos negros podem ter o tamanhoslots vegas worldum átomo.

Talvez os mais conhecidos sejam os buracos negrosslots vegas worldmassa estelar, resultado do colapsoslots vegas worldestrelas muito grandes. Eles variam entre três e 50 vezes a massa do nosso Sol, mas são condensados num objeto "aproximadamente do tamanhoslots vegas worldLondres", explica Julie Hlavacek-Larrondo, astrofísica da Universidadeslots vegas worldMontreal, no Canadá.

Os buracos negrosslots vegas worldmassa intermediária formam o próximo grupo — eles possuem cercaslots vegas world50 mil vezes a massa do nosso Sol, abrangendo uma região do espaço aproximadamente do tamanho do planeta Júpiter.

Já os buracos negros supermassivos chegam a ter milhões ou bilhõesslots vegas worldvezes a massa do nosso Sol.

Apesarslots vegas worldainda não haver uma definição precisaslots vegas worldburaco negro ultramassivo, é consenso geral que eles têm a partirslots vegas world"10 bilhõesslots vegas worldvezes a massa do Sol", diz Hlavacek-Larrondo.

Embora,slots vegas worldprincípio, não haja razão para que um buraco negro não possa crescer até chegar a este tamanho,slots vegas worldexistência é inesperada, dada a forma como atualmente entendemos o crescimento dos buracos negros e a idade relativamente jovem do Universo,slots vegas worldapenas 13,7 bilhõesslots vegas worldanos.

"É difícil gerar um buraco negro tão massivo usando os métodos tradicionaisslots vegas worldalimentação", diz Hlavacek-Larrondo, se referindo à forma como os buracos negros "ingerem" matéria ao seu redor devido àslots vegas worldatração gravitacional.

"Acho que as pessoas não esperavam que eles [existissem]."

Se você continuar alimentando um buraco negro,slots vegas worldprincípio ele deve continuar crescendo indefinidamente — qualquer objeto ou matéria que cruze o chamado horizonteslots vegas worldeventos faz com que o buraco negro aumenteslots vegas worldmassa.

Na prática, a idade do Universo e a taxa estimadaslots vegas worldcrescimento dos buracos negros devem limitar seu tamanho, provavelmente não mais do que 270 bilhõesslots vegas worldmassas solares no momento atual.

Alguns cientistas, no entanto, acreditam que é possível que alguns buracos negros podem ter crescido muito mais, atingindo trilhõesslots vegas worldmassas solares no Universo moderno, caso tenham conseguido consumir matéria mais rápido do que o esperado.

Estes objetos, chamadosslots vegas worldburacos negros estupendamente grandes, teriam um raioslots vegas worldaproximadamente um ano-luzslots vegas worlddiâmetro. Ainda não foram encontrados tais objetos, mas não podemos descartar a possibilidadeslots vegas worldestarem escondidos no centroslots vegas worldalgumas galáxias.

Os astrônomos detectaram os primeiros buracos negros ultramassivos no inícioslots vegas world2010. Desde então, cercaslots vegas world100 foram encontrados.

Em marçoslots vegas world2023, Nightingale e seus colegas anunciaram que haviam avistado um novo buraco negro ultramassivo que pesava aproximadamente 33 mil milhõesslots vegas worldmassas solares. Eles só conseguiram vê-lo devido à forma como a luzslots vegas worlduma galáxia mais distante se curvavaslots vegas worldtorno do buraco negro.

"Foi uma descoberta por acaso", diz Nightingale.

Não podemos ver os buracos negros diretamente devido àslots vegas worldprópria natureza — naslots vegas worldborda, conhecida como horizonteslots vegas worldeventos, a gravidade se torna tão intensa que nada consegue escapar, nem sequer a luz.

Portanto, só podemos vê-los se projetarem uma sombra sobre a matéria brilhante circundante que está sendo consumida pelo buraco negro. Podemos inferirslots vegas worldexistência mais facilmente, no entanto, olhando para uma galáxia e observando os efeitos do buraco negro central. Uma maneira é procurar jatos potentes disparados dos polos do buraco negro.

"Ainda não entendemos exatamente como eles podem formar estas estruturas, mas eles formam", diz Hlavacek-Larrondo. Estes jatosslots vegas worldrádio podem se estender por milhõesslots vegas worldanos-luz.

Os buracos negros também podem produzir anéis quentesslots vegas worldmatéria que giramslots vegas worldtorno deles, chamados discosslots vegas worldacreção, à medida que consomem matéria. A matéria gira rapidamenteslots vegas worldtorno do buraco negro, com a forte gravidade fazendo com que ele entreslots vegas worldespiral "aproximadamente à velocidade da luz", explica Hlavacek-Larrondo.

À medida que caislots vegas worlddireção ao buraco negro, o discoslots vegas worldmatéria também emite raios-X brilhantes. Quanto maior o buraco negro, mais raios-X e ondasslots vegas worldrádio são produzidos pelo discoslots vegas worldacreção e pelo jato, respectivamente.

A física dos buracos negros ultramassivos e dos menores é basicamente a mesma — passe do horizonteslots vegas worldeventos, e não há escapatória. Uma massa maior leva a um raio maior para o horizonteslots vegas worldeventos. Mas os buracos negros ultramassivos têm uma propriedade interessante devido ao seu tamanho.

Se você tivesse a infelicidadeslots vegas worldcairslots vegas worldum buraco negroslots vegas worldmassa estelar, sofreria algo conhecido como "espaguetização" — seu corpo seria esticado até o infinito —, devido à diferençaslots vegas worldgravidade entre seus pés eslots vegas worldcabeça.

Num buraco negro ultramassivo, no entanto, o gradiente gravitacional é muito menos acentuado porque se estende muito mais longe no espaço, a pontoslots vegas worldvocê mal perceber que está passando do horizonteslots vegas worldeventos.

"A 'espaguetização' não ocorreria", diz Nightingale. A única coisa que selaria seu destino seria a distorção da luz das estrelas ao seu redor devido à gravidade do buraco negro.

Graças ao poder do telescópio James Webb, os astrônomos estão observando agora cada vez mais longe e, assim, mais atrás no tempo, devido ao tempo que a luz leva para chegar até nós, vindaslots vegas worldrecantos distantes do Universo.

Isso permite que eles vejam galáxias nas primeiras centenasslots vegas worldmilhõesslots vegas worldanosslots vegas worldexistência do Universo.

Para que buracos negros tão distantes tenham se tornado tão grandes, eles devem ter nascido relativamente cedo na história do Universo — e depois devorado matéria ferozmente, algo que desafia muito do que sabemos sobre como os buracos negros se formam.

No entanto, os astrônomos estão começando a ver evidências exatamente disso.

Bem longe,slots vegas worldalguns dos pontos mais antigos do Universo que podemos observar, tiposslots vegas worldgaláxias nunca antes vistos estão sendo revelados pelo James Webb.

Os cientistas descobriram centenasslots vegas worldgaláxias estranhas e compactas, que brilham muito mais do que se poderia esperar, que existiam cercaslots vegas world600 milhõesslots vegas worldanos a um bilhãoslots vegas worldanos após o Big Bang.

Estas galáxias ficaram conhecidas como pequenos pontos vermelhos devido àslots vegas worldcor e tamanho. O que é particularmente surpreendente nelas é a luz que emitem, o que parece indicar que buracos negros supermassivos já estão à espreita dentro delas.

Estas observações sugerem que os buracos negrosslots vegas worldfato cresceram rapidamente. Em nosso Universo local, os grandes buracos negros nos centros das galáxias tendem a ser cercaslots vegas world1.000 vezes menores do que a galáxia que os hospeda.

Mas o telescópio James Webb está descobrindo buracos negros do mesmo tamanho daslots vegas worldprópria galáxia nos primórdios do Universo, sugerindo que os buracos negros podem ter se formado primeiro, antesslots vegas worldas galáxias crescerem ao seu redor.

Em comparação com o Universo local, estas massas são "de dezenas a algumas centenas"slots vegas worldvezes maiores do que esperaríamos, diz Hannah Übler, cosmóloga da Universidadeslots vegas worldCambridge, no Reino Unido.

Os astrônomos se referem a estes primeiros titãs como "buracos negros excessivamente massivos".

É "realmente surpreendente e desafia os modelos teóricos a explicar como estes buracos negros conseguiram se tornar tão massivos e tão rapidamente", diz Übler, que usou o James Webb para observar estes primeiros buracos negros.

A forma como estes buracos negros cresceram tão rápido é um mistério — e provavelmente está relacionada com a maneira como os buracos negros se formaram predominantemente nos primórdios do Universo.

Uma ideia é que eles se formaram a partir da morte das primeiras estrelas do Universo, conhecidas como População 3 — monstros que tinham entre 100 e 1.000 vezes a massa do nosso Sol e eram feitos quase inteiramenteslots vegas worldhélio e hidrogênio.

As supernovas — uma explosão estelar colossal — destas estrelas no fim daslots vegas worldvida liberaram elementos mais pesados ​​no Universo. Mais tarde, eles dariam origem a outras estrelas e, por fim, a planetas, incluindo o nosso Sol e a Terra.

Mas suas mortes também poderiam ter produzido grandes buracos negros à medida que a matéria entravaslots vegas worldcolapso sob a ação da gravidade.

"Os buracos negros destas estrelas são mais massivos do que os buracos negrosslots vegas worldmassa estelar", diz Mar Mezcua, astrofísica do Institutoslots vegas worldCiências Espaciais da Espanha.

"A partir disso, você pode crescer e ter mais chancesslots vegas worldse tornar supermassivoslots vegas worldum curto espaçoslots vegas worldtempo."

Outra possibilidade é que os primeiros buracos negros se formaram predominantemente não a partirslots vegas worldestrelas, masslots vegas worldnuvensslots vegas worldgás — conhecidos como buracos negrosslots vegas worldcolapso direto.

Normalmente, estas nuvens teriam formado estrelas ao se condensarem sob a ação da gravidade, mas, se a temperatura fosse alta o suficiente, algumas nuvens poderiam não ter formado estrelas — e colapsado,slots vegas worldvez disso, diretamenteslots vegas worldburacos negros.

"Estas são condições que não encontramos no Universo atual", explica Mezcua. Mas, segundo ela, nas condições quentes e turbulentas do Universo primitivo, isso pode ter sido possível.

Definitivamente, nenhuma estrela da População 3 ou buraco negroslots vegas worldcolapso direto foi avistado ainda, então não está claro qual mecanismo — se é que algum deles — dominou a formaçãoslots vegas worldburacos negros nos primórdios do Universo.

Independentemente da forma como estes buracos negros se formaram, eles devem ter desenvolvido uma maneiraslots vegas worldatingir um tamanho grande com bastante rapidez.

Uma possibilidade é que eles tenham sido criadosslots vegas worldabundância e se fundiram para formar buracos negros cada vez maiores, primeiroslots vegas worldmassa intermediária, depois supermassivos e,slots vegas worldseguida, para alguns, ultramassivos.

Isso reforçaria a ideiaslots vegas worldque eles se originaramslots vegas worldestrelas da População 3, porque haveria mais destes do que buracos negrosslots vegas worldcolapso direto.

"Se encontrarmos hoje muitos buracos negros intermediários, isso significaria que se formaram por meioslots vegas worldmecanismos da População 3", diz Mezcua.

De acordo com ela, se os astrônomos encontrarem poucos buracos negrosslots vegas worldmassa intermédia,slots vegas worldlocais como galáxias anãs menores, onde se espera que eles surjam, isso pode reforçar a ideia do buraco negroslots vegas worldcolapso direto.

Os buracos negros ultramassivos também podem ter crescido rapidamente ao consumir matériaslots vegas worldrajadas, algo que o James Webb já viu evidência.

Os astrônomos observaram algumas galáxias primitivas que são brilhantes e ativas, mas outras com um grande buraco negro que parece estar adormecido, sugerindo que este último já devia ter consumido muita matéria antesslots vegas worldpegar no sono.

"Não sabemos quanto tempo duraria o ciclo", diz Hlavacek-Larrondo.

Mas, segundo ele, os períodosslots vegas worldconsumo rápido provavelmente são raros.

"Talvez 1% da vida útil do buraco negro."

O que ainda não está claro é qual o tamanho exato dos buracos negros no cosmos moderno.

"Temos uma estimativa aproximada baseada na idade do Universo", explica Hlavacek-Larrondo,slots vegas worldcercaslots vegas world270 bilhõesslots vegas worldmassas solares.

"Mas talvez o Universo nos surpreenda."

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