A decomposição da matéria escura ajudou a criar os primeiros buracos negros supermassivos do universo?

Clique para o próximo artigo Uma ilustração de um buraco negro supermassivo contra um fundo de matéria escura. (Crédito de imagem: Robert Lea (criado com Canva)) Copiar link Facebook X Whatsapp Reddit Pinterest Flipboard Email Compartilhar este artigo 2 Junte-se à conversa Siga-nos Adicione-nos como uma fonte preferida no Google Newsletter Subscreva a nossa newsletter Nova pesquisa sugere que os buracos negros supermassivos que existiam antes do cosmos tinha 1 bilhão de anos de idade podem ter se formado com uma ajuda da matéria escura, o material mais misterioso do universo. Desde que o Telescópio Espacial James Webb (JWST) começou a reportar dados para a Terra no verão de 2022, ele vem trazendo um problema curioso para as voltas dos cientistas, encontrando buracos negros supermassivos tão cedo quanto 500 milhões de anos após o Big Bang. Isso é, no entanto, uma questão porque os processos de fusão e alimentação que permitem buracos negros para alcançar massas de milhões de bilhões de vezes que o sol deve levar pelo menos 1 bilhão de anos para alcançar a fruição. Portanto, os cientistas têm procurado ansiosamente um mecanismo de crescimento que possa explicar como os buracos negros supermassivos poderiam existir tão cedo no universo. Agora, uma equipe de pesquisadores teoriza que tais titãs cósmicos poderiam ter ocorrido antes de seu tempo, graças às mudanças feitas às galáxias pela energia liberada pela decadência da matéria escura. Um mecanismo sugerido para o crescimento precoce dos buracos negros é o colapso direto de vastas nuvens de gás e poeira para formar imediatamente um buraco negro sem o tempo que leva para uma estrela maciça nascer, viver sua vida, e então morrer. No entanto, esse processo ainda exigiria estrelas brilhando nessas nuvens de matéria, fornecendo-lhes energia — mas isso é raro. Muito raro para explicar a abundância de buracos negros supermassivos vistos pela JWST. Ou seja, a menos que haja outra fonte de energia para ajudar este processo. " Nosso estudo sugere que a matéria escura em decomposição poderia remodelar profundamente a evolução das primeiras estrelas e galáxias, com efeitos generalizados em todo o universo", disse Yash Aggarwal, líder de equipe da Universidade da Califórnia, Riverside, em uma declaração. "Com o JWST agora revelando buracos negros mais supermassivos no universo primitivo, este mecanismo pode ajudar a preencher o fosso entre teoria e observação. " A matéria escura decai? A matéria escura é a substância misteriosa que constitui 85% da matéria no cosmos. Permanece tão curioso porque não interage com a luz (mais precisamente, radiação eletromagnética). Isso não só o torna efetivamente invisível, mas também diz aos cientistas que a matéria escura não pode ser composta de elétrons, neutrões e prótons, as partículas que compõem os átomos que compõem estrelas, planetas, luas, nossos corpos e tudo o que vemos ao nosso redor. Isso estimulou a busca de partículas além do Modelo Padrão de Física de Partículas. Estas partículas hipotéticas têm uma gama de massas e possíveis propriedades. Isto inclui alguns que passam uns pelos outros como fantasmas, alguns que interagem uns com os outros, trocando energia, e outros que se decompõem em partículas menores, libertando um pequeno pouco de energia no processo. Aggarwal e o colega da UCR Flip Tanedo pensam que só seria necessária energia equivalente a um bilhão de trilhões de energia de uma única bateria AA para "supercarga" de nuvens de gás primordiais, com a decadência da matéria escura capaz de fornecer isso. "As primeiras galáxias são essencialmente bolas de gás de hidrogênio puro cuja química é incrivelmente sensível à injeção de energia em escala atômica", disse Tanedo. "Estas são as propriedades que queremos para um detector de matéria escura - a assinatura destes 'detectores' pode ser os buracos negros supermassivos que vemos hoje." Uma ilustração mostra um buraco negro de colapso direto formando-se no coração de um pequeno ponto vermelho. no Jornal de Cosmologia e Física das Astropartículas. Ver Mais Você deve confirmar seu nome de exibição público antes de comentar Por favor, faça logout e depois faça login novamente, você será solicitado a digitar seu nome de exibição. Logout Robert LeaSenior EscritorRobert Lea é um jornalista de ciência no Reino Unido. cujos artigos foram publicados na revista Physics World, New Scientist, Astronomy Magazine, All About Space, Newsweek e ZME Science. Ele também escreve sobre a comunicação científica para Elsevier e a Revista Europeia de Física. Rob é bacharel em física e astronomia pela Universidade Aberta do Reino Unido. Siga-o no Twitter @sciencef1rst.