Poderia a matéria escura ser composta por buracos negros de um universo anterior?

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  Uma nova pesquisa sugere que buracos negros remanescentes de antes do Big Bang ainda podem moldar galáxias hoje. Esses buracos negros poderiam explicar a matéria escura, uma das maiores questões não resolvidas da cosmologia. De modo geral, buracos negros são regiões do espaço-tempo onde a matéria é comprimida em um espaço minúsculo. A matéria escura, por sua vez, é a matéria que não reflete nem absorve luz. Sabemos que ela existe devido à sua influência gravitacional sobre galáxias e outras estruturas cósmicas. Ela pode ser vista como a "cola" que mantém as galáxias unidas, mas não sabemos do que é feita em um nível fundamental. A maioria dos físicos acredita que a matéria escura é composta de uma partícula subatômica ainda não descoberta. Mas buracos negros antigos, anteriores ao Big Bang, também se encaixam na descrição. Eles são escuros, mas também possuem massa – exatamente as propriedades necessárias. É claro que a ideia de buracos negros remanescentes também exige uma...
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ALMA Obtém a Visão mais Detalhada de uma Distante Galáxia Starburst

A galáxia monstro COSMOS-AzTEC-1 observado com o ALMA. ALMA revelou a distribuição de gás molecular (esquerda) e partículas de poeira (direita). Além da nuvem densa no centro, a equipe de pesquisa encontrou duas nuvens densas a vários milhares de anos-luz de distância do centro. Essas nuvens densas são dinamicamente instáveis ​​e consideradas os locais de intensa formação estelar.

Os astrônomos obtiveram o quadro mais detalhado de uma galáxia monstruosa localizada a 12,4 bilhões de anos-luz de distância. Usando o ALMA, a equipe revelou que as nuvens moleculares na galáxia são altamente instáveis, o que leva à formação de estrelas descontroladas. Acredita-se que essas galáxias monstruosas sejam os ancestrais das enormes galáxias elípticas no universo atual, portanto essas descobertas abrem o caminho para entender a formação e a evolução de tais galáxias.
"Uma das melhores qualidades das observações do ALMA é ver as galáxias distantes com uma resolução sem precedentes", diz Ken-ichi Tadaki, pesquisador de pós-doutorado da Sociedade Japonesa para a Promoção da Ciência e do Observatório Astronômico Nacional do Japão, o principal autor do trabalho de pesquisa publicado na revista Nature.
Galáxias monstruosas, ou galáxias estelares, formam estrelas em um ritmo surpreendente; 1.000 vezes maior que a formação de estrelas na nossa galáxia. Mas por que elas são tão ativas? Para resolver esse problema, os pesquisadores precisam conhecer o ambiente em torno dos berçários estelares. Desenhar mapas detalhados de nuvens moleculares é um passo importante para explorar um monstro cósmico.
Tadaki e a equipe visaram uma galáxia incomum chamada COSMOS-AzTEC-1. Esta galáxia foi descoberta pela primeira vez com o Telescópio James Clerk Maxwell no Havaí, e mais tarde o Grande Telescópio Milimétrico (LMT, na sigla em inglês) no México encontrou uma enorme quantidade de gás monóxido de carbono na galáxia e revelou sua explosão estelar oculta. As observações do LMT também mediram a distância até a galáxia e descobriram que ela está a 12,4 bilhões de anos-luz de distância.
Pesquisadores descobriram que COSMOS-AzTEC-1 é rica em ingredientes de estrelas, mas ainda é difícil descobrir a natureza do gás cósmico na galáxia. A equipe utilizou a alta resolução e sensibilidade do ALMA para observar essa galáxia monstruosa e obter um mapa detalhado da distribuição e do movimento do gás. Graças à configuração mais alargada da antena ALMA de 16 km, este é o mapa de gás molecular de maior resolução de uma galáxia monstruosa já existente.
"Descobrimos que existem duas grandes nuvens distintas a milhares de anos-luz de distância do centro", explica Tadaki. "Nas galáxias estelares mais distantes, as estrelas são formadas ativamente no centro. Por isso, é surpreendente encontrar nuvens descentralizadas".
Os astrônomos investigaram a natureza do gás na COSMOS-AzTEC-1 e descobriram que as nuvens em toda a galáxia são muito instáveis, o que é incomum. Em uma situação normal, a gravidade interna e a pressão externa são equilibradas nas nuvens. Quando a gravidade supera a pressão, a nuvem de gás entra em colapso e forma estrelas em um ritmo rápido.
Em seguida, estrelas e explosões de supernova no final do ciclo de vida estelar expelem gases, o que aumenta a pressão para fora. Como resultado, a gravidade e a pressão atingem um estado equilibrado e a formação de estrelas continua a um ritmo moderado. Desta forma, a formação de estrelas nas galáxias é auto-reguladora. Mas, na COSMOS-AzTEC-1, a pressão é muito mais fraca que a gravidade e difícil de equilibrar. Portanto, esta galáxia mostra a formação de estrelas em profusão e se transformou em uma galáxia monstro incontrolável.
A equipe estimou que o gás na COSMOS-AzTEC-1 será completamente consumido em 100 milhões de anos, o que é 10 vezes mais rápido que em outras galáxias em formação de estrelas.
Mas por que o gás na COSMOS-AzTEC-1 é tão instável? Os pesquisadores ainda não têm uma resposta definitiva, mas a fusão de galáxias é uma possível causa. A colisão de galáxias pode ter transportado eficientemente o gás para uma pequena área e deflagrado a intensa formação de estrelas.
"Neste momento, não temos evidência de fusão nesta galáxia. Observando outras galáxias semelhantes com o ALMA, poderemos desvendar a relação entre fusões de galáxias e galáxias monstruosas", resume Tadaki.

Fonte: Space Daily via National Astronomical Observatory Of Japan

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