Os primeiros buracos negros formados nos momentos caóticos após o Big Bang podem não ter desaparecido como se pensava anteriormente. Um estudo recente desafia a suposição de longa data de que os buracos negros primordiais – os primeiros buracos negros do universo – inevitavelmente encolhem e evaporam através da radiação Hawking. Em vez disso, a investigação sugere que alguns destes objetos antigos poderiam ter crescido através da absorção de radiação do Universo primitivo, sobrevivendo potencialmente até hoje como um componente da matéria escura.
O modelo padrão versus novas descobertas
Durante décadas, o consenso científico sustentou que buracos negros primordiais menores perderiam gradualmente massa através da radiação Hawking, acabando por desaparecer. Este destino foi considerado inevitável na relatividade geral. No entanto, a nova investigação – publicada em janeiro no arXiv – introduz um fator crítico: a extrema radiação térmica presente no universo primitivo. O artigo argumenta que se a “eficiência de colapso” de um buraco negro primordial exceder um certo limite, ele não simplesmente evaporará; ele se alimenta ativamente dos fótons circundantes, crescendo em massa.
Isto não é apenas um ajuste à teoria existente. O universo primitivo era um ambiente incrivelmente denso e quente, cheio de radiação de alta energia. Se os buracos negros primordiais pudessem absorver eficientemente esta radiação, a sua taxa de sobrevivência seria significativamente maior do que a estimada anteriormente. Isto desafia a nossa compreensão do seu ciclo de vida e expande dramaticamente a gama possível de massas que ainda poderiam existir hoje.
Implicações para a matéria escura
As implicações são profundas, especialmente para a procura de matéria escura, a substância misteriosa que constitui cerca de 85% da massa do Universo. Se os buracos negros primordiais puderem crescer e persistir, poderão constituir uma porção substancial de matéria escura. A pesquisa especifica que a faixa de massa permitida para que esses buracos negros atuem como candidatos à matéria escura aumenta dramaticamente dependendo da sua eficiência de absorção.
- Com uma eficiência de absorção de 0,3, a faixa de massa viável se expande de 10^16 gramas para 10^21 gramas.
- Com uma eficiência de 0,39, o intervalo aumenta de 5×10^14 gramas a 5×10^19 gramas.
Estas faixas são muito mais amplas do que se considerava anteriormente, o que significa que mais buracos negros primordiais de várias massas ainda poderiam existir hoje sem serem detectados.
Repensando o Universo Primitivo
Este trabalho exige uma reavaliação fundamental da nossa compreensão do cosmos primitivo. Presumimos que sabíamos como estes objetos evoluíram, mas parece que o universo tinha um plano diferente. A capacidade dos buracos negros primordiais de crescer altera fundamentalmente a nossa história cósmica, forçando-nos a reconsiderar as condições da sua formação e o papel potencial que desempenham no mistério contínuo da matéria escura.
Esta pesquisa não é apenas um pequeno ajuste em um modelo; é um novo capítulo na nossa compreensão dos primeiros momentos do universo.
