Descoberta revela crescimento rápido de buracos negros no universo primitivo

Imagine um universo recém-nascido, com menos de meio bilhão de anos de idade. Nesse cenário, galáxias estavam começando a se formar, e buracos negros emergiam em meio a uma matéria extremamente densa. Observações recentes do Telescópio Espacial James Webb revelaram que, mesmo nesse estágio precoce, alguns desses buracos negros já tinham massas de bilhões de sóis, muito além do que as teorias tradicionais poderiam explicar.

Enquanto os modelos clássicos sugerem que buracos negros crescem lentamente por fusões de galáxias e absorção gradual de matéria, os dados indicam que o crescimento foi mais rápido e caótico no universo primitivo.

• Alguns buracos negros atingiram bilhões de massas solares em pouquíssimo tempo;
• O crescimento via fusões galácticas não é suficiente para explicar esses gigantes;
• O Limite de Eddington, que regula a taxa de ingestão de matéria, parecia insuficiente.

Crescimento super-Eddington: uma corrida acelerada

No início do cosmos, as condições eram muito diferentes das atuais. As regiões extremamente densas permitiam que os buracos negros absorvessem matéria a taxas mais altas do que o Limite de Eddington tradicionalmente permitiria. Esse fenômeno, chamado crescimento super-Eddington, funcionou como um “atalho” no universo jovem:

• O material superaquecido próximo ao buraco negro não escapava facilmente;
• Esse processo permitia crescimento rápido até cerca de 10.000 massas solares;
• Depois, o ciclo de feedback de Eddington voltava a limitar a ingestão.

Mesmo assim, estudos indicam que, a longo prazo, o crescimento acelerado não é decisivo: buracos negros que cresceram lentamente acabariam alcançando massas semelhantes, como se maratonistas ultrapassassem velocistas em corridas longas.

Origens ainda mais antigas e misteriosas

Se nem o crescimento super-Eddington nem as fusões galácticas explicam os gigantes observados, surge uma hipótese ousada: alguns buracos negros podem ter se formado com massa inicial elevada, possivelmente logo após o Big Bang, durante a fase de inflação cósmica. Esses “monstros primordiais” teriam começado com tamanhos já impressionantes, acelerando sua evolução e permitindo que se tornassem os supermassivos que vemos hoje.

Esse cenário desafia nossas ideias sobre evolução cósmica e sugere que a história do universo ainda guarda segredos profundos sobre a formação de buracos negros.