Qual a quantidade de buracos negros no universo?

A imensidão e todo o desconhecido que circunda o universo atiçam a curiosidade de todos os cientistas. Por mais que a totalidade do espaço ainda não foi entendida, existem coisas que os cientistas já conseguiram descobrir, entender, em algum nível, e descrever, como por exemplo, os buracos negros. Trata-se de coisas completamente invisíveis. A força gravitacional é tão imensa que nada escapa desses buracos, incluindo a radiação eletromagnética, como raios-X, infravermelho, luz e ondas de rádio.

No entanto, como não se pode vê-los é difícil saber exatamente quantos deles existem pelo universo. Contudo, isso não quer dizer que não existam formas de tentar descobrir.

Os buracos negros de massa estelar são os núcleos colapsados ​​de estrelas massivas mortas. De acordo com novas pesquisas, ao observar como essas estrelas e binárias se formam e evoluem conseguiu-se derivar uma nova estimativa da quantidade de buracos negros de massa estelar no universo.

Buracos negros

O número é de impressionar. São 40 quintilhões. Isso representa cerca de 1% de toda a matéria normal no universo observável.

“O caráter inovador deste trabalho está no acoplamento de um modelo detalhado de evolução estelar e binária com receitas avançadas para formação de estrelas e enriquecimento de metais em galáxias individuais. Este é um dos primeiros e mais robustos cálculos ab initio da função de massa do buraco negro estelar ao longo da história cósmica”, explicou o astrofísico Alex Sicilia, da Escola Internacional de Estudos Avançados (SISSA), na Itália.

Ademais, os buracos negros são um grande ponto de interrogação na compreensão do universo. Por isso que, se os pesquisadores tiverem uma boa ideia de quantos deles existem, isso pode ajudá-los a responder algumas perguntas.

Uma das abordagens é estimar a história das estrelas massivas no universo. Com isso, eles conseguiriam calcular o número de buracos negros que deveriam existir em qualquer volume do espaço.

Tendo esse conhecimento pode dar pistas a respeito do crescimento e da evolução dos buracos negros supermassivos, que são milhões ou bilhões de vezes a massa do Sol, constituindo os núcleos das galáxias.

Pesquisa

Nessa pesquisa, Sicilia e sua equipe adotaram uma abordagem computacional. Nela, eles incluíram somente os buracos negros que se formam através da evolução de estrelas únicas ou binárias. Levaram em consideração o papel das fusões deles, cujos números podem ser estimados com base em dados de ondas gravitacionais e que produzem buracos negros de massas ligeiramente maiores.

Como resultado, eles conseguiram calcular a taxa de natalidade dos buracos negros de massa estelar entre cinco e 160 vezes a massa do sol ao logo da vida útil do universo.

Então, essa taxa de natalidade sugere que hoje deve existir cerca de 40 quintilhões de buracos negros de massa estelar espalhados pelo universo observável. Sem considerar os de massa estelar mais massivos produzidos por fusões de buracos negros binários em aglomerados de estrelas.

Ademais, os pesquisadores compararam seus resultados com os dados de ondas gravitacionais. Com isso, descobriram que sua estimativa da taxa de fusões de buracos negros estava de acordo com os dados observacionais. Por sua vez, isso sugere que as fusões de aglomerados de estrelas, provavelmente, estão por trás das colisões desses que vimos.

Análise

Em conclusão, essa pesquisa dará uma base para mais investigações. Até porque, ela foi a primeira de uma série de pesquisas que ainda ocorrerão.

“Nosso trabalho fornece uma teoria robusta para a geração de sementes leves para buracos negros super massivos com alto desvio para o vermelho e pode constituir um ponto de partida para investigar a origem de ‘sementes pesadas’, que buscaremos em um próximo artigo”, concluiu o astrofísico Lumen Boco, do SISSA.

Fonte: Science Alert

Imagens: Agência Brasil, Impa, Ufes