Surge teoria sobre miniburacos negros devoradores das entranhas de estrelas de nêutrons

CC0 / geralt / Big BangBig Bang (ilustração)
Big Bang (ilustração) - Sputnik Brasil, 1920, 24.02.2021
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Em hipótese ainda não revisada, astrofísicos propõem que explicação para matéria escura abundante é que miniburacos negros primordiais podem estar engolindo estrelas de nêutrons em um processo constante.

Buracos negros primordiais minúsculos, quase indetectáveis, podem ser uma das fontes misteriosas de massa que contribui para a matéria escura. É o que suspeitam atualmente os astrofísicos para tentar entender acontecimentos espaciais. Eles suspeitam que buracos negros podem estar no centro de estrelas de nêutrons devorando-as, de acordo com sistemas hipotéticos em um novo artigo não revisado, publicado no arXiv.

A hipótese poderia ser usada para analisar a população atual de estrelas de nêutrons para restringir a natureza dos buracos negros considerados candidatos à matéria escura – sejam eles primordiais, datando do Big Bang, ou buracos negros que se formaram dentro das estrelas de nêutrons.

Embora ainda não seja possível definir matéria escura, ela é fundamental para a nossa compreensão do Universo, e, simplesmente, não há matéria suficiente que possamos detectar diretamente – matéria normal – para contabilizar toda a gravidade. Na verdade, há tanta gravidade que os cientistas calcularam que cerca de 75% a 80% de toda a matéria seja escura.

Existem várias partículas candidatas que podem ser matéria escura. Os buracos negros são candidatos atraentes para a matéria escura, por serem muito difíceis de detectar se estiverem apenas vagando pelo espaço sem fazer nada. Assim, os astrônomos continuam os procurando. Já os buracos negros primordiais, que se formaram logo após o Big Bang, não são um dos principais candidatos, porque se estivessem acima de uma determinada massa seria possível detectá-los.

© Foto / NASA, ESA, A. Nierenberg, T. TreuTelescópio Hubble da NASA registra menor aglomerado de matéria escura
Surge teoria sobre miniburacos negros devoradores das entranhas de estrelas de nêutrons - Sputnik Brasil, 1920, 24.02.2021
Telescópio Hubble da NASA registra menor aglomerado de matéria escura

Uma ideia que tem sido explorada pelos cientistas é o buraco negro endoparasita. Existem dois cenários para isso. Um é que os buracos negros primordiais foram capturados por estrelas de nêutrons e se afundaram no núcleo das estrelas. O outro é que as partículas de matéria escura são capturadas dentro de uma estrela de nêutrons; se as condições forem favoráveis, elas podem se juntar e colapsar até formarem um buraco negro.

Esses buracos negros são pequenos, mas não permaneceriam assim. A equipe de físicos do Bowdoin College e da Universidade de Illinois em Urbana-Champaign calculou a taxa de acreção, que é a taxa na qual o buraco negro devoraria a estrela de nêutrons, para uma gama de relações de massa do buraco negro, de três a nove ordens de magnitude menos massiva do que a estrela de nêutrons hospedeira.

Isso sugere que os buracos negros primordiais, desde o início do Universo, teriam agregado completamente suas estrelas de nêutrons hospedeiras antes de agora. Essas escalas de tempo estão em conflito direto com as idades das antigas populações de estrelas de nêutrons, disseram os pesquisadores.

"Como uma aplicação importante, nossos resultados corroboram argumentos que usam a existência atual de populações de estrelas de nêutrons para restringir a contribuição de buracos negros primordiais para o conteúdo de matéria escura do Universo, ou de partículas de matéria escura que podem formar buracos negros no centro das estrelas de nêutrons depois de serem capturadas", escreveram eles no artigo.

O resultado obtido neste estudo é outro golpe para os buracos negros primordiais, mas não exclui totalmente os buracos negros endoparasitas. Se houver globos de partículas de matéria escura flutuando no espaço e sendo sugados por estrelas de nêutrons, eles podem estar entrando em colapso em buracos negros e convertendo estrelas de nêutrons em buracos negros agora mesmo, enquanto você lê esta frase.

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