Pesquisadores propõem como o Universo foi preenchido por radiação luminosa

Créditos: Domínio Público 

Logo após o Big Bang, o Universo era completamente escuro. O intenso e extremo fenômeno que criou o Cosmos deixou o espaço preenchido por um gás extremamente quente e opaco para a luz. Muito mais tarde - talvez um bilhão de anos depois do Big Bang - o Universo expandiu, se tornou mais transparente, e eventualmente foi se tornando preenchido por galáxias, planetas, estrelas e outros objetos que emitem luz visível. Esse é o Universo que conhecemos hoje.

Como ele emergiu de uma era "negra" do cosmos para outra transparente e luminosa permanece um mistério.

Em um novo estudo, pesquisadores da Universidade de Iowa oferecem uma hipótese de como isso pode ter acontecido. Acreditam eles que buracos negros que "duelavam" no centro de galáxias expelindo matéria tão violentamente que perfuravam a nuvem de matéria ao seu redor, permitindo que a luz escapasse. Os pesquisadores chegaram a essa teoria após observarem uma galáxia próxima da qual luz ultravioleta está escapando.

"As observações mostram a presença de fontes de raio-X bastante brilhantes que são provavelmente de discos de acreção de buracos negros", disse Philip Kaaret, professor do Departamento de Física e Astronomia da Universidade de Iowa e co-autor no estudo. "É possível que o buraco negro esteja criando ventos que ajudam a radiação ionizada das estrelas a escapar. Assim, os buracos negros podem ter ajudado o Universo a se tornar transparente."

Kaaret e seu time focaram numa galáxia chamada Tol 1247-232, localizada a cerca de 600 milhões de anos-luz da Terra, uma de apenas três galáxias próximas das quais luz ultravioleta foi detectada. Em maio de 2016, usando um telescópio espacial chamado Chandra, os pesquisadores observaram uma fonte solitária de raio-X cujo brilho diminuiu e se apagou e foi localizado junto a uma região de vigorosa formação estelar da galáxia Tol 1247-232.

A equipe determinou que não se tratava de uma estrela.

"Estrelas não apresentam mudanças de brilho", afirma Kaaret. "Nosso Sol é um bom exemplo disso".

"Para mudar o brilho, você precisa ter um pequeno objeto, e realmente reduzi-lo para um buraco negro", disse.

Mas como poderia um buraco negro, cuja intenso campo gravitacional suga tudo ao seu redor, ejetar matéria?

A resposta rápida é que ninguém sabe com certeza. Buracos negros, antes de tudo, são difíceis de se estudar, em parte porque seu intenso puxão gravitacional não deixa nenhuma luz escapar e porque eles são localizados no interior de galáxias. Recentemente, no entanto, astrônomos ofereceram uma explicação: os jatos de matéria ejetada são impulsionados pela acelerada energia rotacional do próprio buraco negro.

Imagine um skatista girando com os braços estendidos. Assim que o skatista vai recolhendo seu braços, ele passa a girar mais rápido. Buracos negros funcionam mais ou menos dessa forma: de acordo com que a gravidade vai empurrando matéria para fora e para dentro de um buraco negro, o buraco negro gira mais rapidamente. Assim que a atração gravitacional do buraco negro cresce, a velocidade também cria energia.

"Como a matéria cai dentro de um buraco negro, ele começa a girar e a rápida rotação começa a empurrar a matéria para fora," disse Kaaret. "Eles estão produzindo estes fortes ventos que podem estar abrindo uma rota de escape para a luz ultravioleta. Isso pode ser o que aconteceu com as galáxias jovens."

Kaaret planeja estudar a galáxia Tol 1247-232 mais de perto e encontrar outras galáxias próximas que estejam emitindo luz ultravioleta, e que podem corroborar com sua teoria.

Fonte: Phys.org