Observações recentes mostraram que existe um buraco negro supermassivo no centro de cada galáxia. No entanto, qual é a origem desses buracos negros supermassivos? Ainda é um mistério hoje. Uma equipe de pesquisa internacional liderada pelo Observatório Astronômico Nacional do Japão e pelo Instituto Sinica de Astronomia e Astrofísica (ASIAA) em Taiwan previu uma supernova extrema de uma estrela supermassiva, possivelmente o progenitor de buracos negros supermassivos. Seus cálculos sugeriram que esta supernova pode ser observada pelo Telescópio Espacial James Webb (JWST), que será lançado no final de 2021.
O estudo da formação de buracos negros supermassivos é um tópico significativo na astrofísica moderna. A principal teoria sugere que as sementes dos buracos negros supermassivos se formaram após a morte das primeiras estrelas massivas no universo primordial e, então, essas sementes continuaram a acumular o gás circundante e finalmente formaram os buracos negros supermassivos hoje. No entanto, essa teoria foi contestada porque as estrelas mais massivas observadas no universo local têm cerca de cem ou duzentas massas solares. Se as primeiras estrelas com algumas centenas de massas solares morrerem como sementes de buracos negros, elas precisam manter a maior eficiência de acreção para formar os buracos negros supermassivos observados hoje. Mas é muito difícil manter uma alta taxa de acréscimo em um ambiente realista.
Pesquisador assistente, Ke-Jung Chen da ASIAA Taiwan, propôs uma supernova de instabilidade relativística de uma estrela supermassiva primordial (104-105 massas solares) em seu artigo de pesquisa de 2014. “Pode haver um pequeno número das primeiras estrelas no universo primordial com dezenas de milhares de massas solares. Eles são provavelmente os progenitores de buracos negros supermassivos em galáxias. Porque quanto mais massiva for a semente do buraco negro, mais eficiente é engolir a matéria circundante. Os buracos negros não precisam manter uma alta taxa de acreção para crescer rapidamente “, disse Chen.
Mas como provar que essas estrelas massivas já existiram? Este é um desafio de observação, porque a maioria dessas estrelas supermassivas está para entrar em colapso em buracos negros. Com base no modelo de supernova proposto por Chen, a equipe de pesquisa realizou uma nova simulação de transporte de radiação e descobriu que a próxima missão JWST tem a chance de observar esta supernova! Se for realmente observado até então, a origem do buraco negro supermassivo na galáxia que vem da primeira estrela supermassiva pode ser confirmada. Vamos esperar e ver!
Publicado em 13/03/2021 14h36
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