Buracos Negros Primordiais
Buracos negros primordiais são hipotéticos buracos negros que poderiam ter se formado nas condições extremas do universo primitivo, e não no colapso de uma estrela moribunda. Ao contrário dos buracos negros comuns, eles poderiam, em princípio, abranger uma enorme variedade de massas - desde muito mais leves que um asteróide até milhares de vezes a massa do Sol - e são os principais suspeitos de um dos maiores mistérios da cosmologia: a identidade de matéria escura.
Nascido de ondulações, não de estrelas
Nos primeiros instantes após o Grande explosão, o universo era quase perfeitamente liso, mas não exatamente assim. Se algumas regiões fossem suficientemente densas, a sua própria gravidade poderia ter sobrepujado a pressão externa e colapsado diretamente em buracos negros - sem necessidade de estrela. Dado que o Universo primitivo era tão denso, mesmo uma pequena região poderia formar um buraco negro, razão pela qual os buracos negros primordiais podiam ter massas tão pequenas em comparação com as formadas pelo colapso estelar. A sua existência seria uma investigação direta das flutuações de densidade estabelecidas por inflação cósmica.
Eles poderiam ser matéria escura?
Os buracos negros primordiais são atraentes como matéria escura porque são feitos de massa gravitacional comum e não requerem novas partículas - ao contrário de áxions ou outros candidatos exóticos. Se eles podem explicar tudo isso depende de sua massa. Muitas variações de massa foram descartadas pelas observações, mas certas janelas permanecem abertas, mantendo a ideia viva. A descoberta de 2015 de ondas gravitacionais a fusão de buracos negros reavivou o interesse, uma vez que alguns desses buracos negros têm massas que cenários primordiais poderiam explicar.
Caçando eles
Como os buracos negros primordiais não emitem luz, eles são procurados indiretamente. Um buraco negro que passa pode ampliar brevemente uma estrela de fundo através de microlentes gravitacionais. Buracos negros primordiais muito pequenos evaporariam lentamente Radiação Hawking, e os mais leves estariam explodindo hoje, produzindo potencialmente rajadas detectáveis de raios gama. Até o momento nada foi confirmado, mas as buscas continuam apertando os limites.
Um equívoco comum
Os buracos negros primordiais não são uma população comprovada – a sua existência é inteiramente hipotética. São uma possibilidade bem motivada que as observações não confirmaram nem excluíram completamente, e é exactamente por isso que continuam a ser uma área de investigação activa e excitante.
Pesquisa ativa e leitura adicional
Os buracos negros primordiais como candidatos à matéria escura são ativamente estudados, e trabalhos recentes usaram técnicas como mapeamento de intensidade e pesquisas de lentes para restringir objetos compactos de matéria escura. Para a física estabelecida por trás deste artigo:
- Ryden, B. Introdução à Cosmologia, 2ª ed. Imprensa da Universidade de Cambridge, 2016.
- Carroll, S. M. Espaço-tempo e Geometria. Imprensa da Universidade de Cambridge, 2019.
- Hawking, S. W. "Objetos colapsados gravitacionalmente de massa muito baixa." Avisos mensais da Royal Astronomical Society 152, 75 (1971).