São Paulo (AUN - USP) - Uma pergunta, ainda não respondida, intriga os astrônomos do mundo inteiro: de onde vêm os buracos negros de grande massa? Atrás da reposta estão os pesquisadores do Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas (IAG), Paulo Custódio e Jorge Horvath.

Conhecer sua origem é de extrema importância porque, de acordo com o modelo mais aceito atualmente, eles são responsáveis pela grande atividade energética no centro de quasares (galáxias com atividade nuclear).

Há duas boas hipóteses, uma é a de que alguns buracos negros primordiais (PBHs), formados pelo colapso induzido pela grande variação de pressão, teriam crescido absorvendo matéria e radiação à sua volta tornando-se grandes buracos. Os menores PBHs (com massa de até 10¹⁵g) evaporaram rapidamente devido à radiação. Hoje em dia a maioria dos buracos negros é originada da morte de grandes estrelas, com mais de cinco massas solares.

Outra hipótese é a de que eles surgiram da fusão de buracos negros originados do colapso de estrelas muito grandes e velhas, quando o universo era bastante jovem. Esta última é a mais provável de acordo com a pesquisa dos astrônomos do IAG.

Eles chegaram a essa conclusão ao comparar a desordem dos elementos contidos nos buracos negros e no universo. A desordem dos buracos negros foi obtida a partir da teoria de que os buracos negros são descritos por poucos parâmetros (massa, momento angular e carga). Analisando-os percebeu-se que à medida que a massa aumenta, a área e a desordem também cresciam proporcionalmente. Por outro lado, a desordem máxima do universo, que era associada ao volume, a partir de 1999, tornou-se proporcional à área. Assim, puderam se comparar as desordens, de modo que a desordem do universo é igual a desordem dos buracos negros mais a da matéria.

De tal modo, a desordem do universo sugere a área máxima dos buracos negros de super massa (SMBHs). Aliás, a desordem da matéria é muito menor que a de buracos negros, ou seja, praticamente desprezível na equação. A área dos buracos negros não pode ser superior a do universo e, portanto, não pode aumentar indiscriminadamente. Se os PBHs cresceram, a desordem total do universo também cresceu proporcional a sua massa.

Com isto os pesquisadores analisam o aumento do universo e podem medir o tamanho e a massa do núcleo dos buracos negros em várias épocas. Este foi o pioneirismo dos pesquisadores P. Custodio e J. Horvath, que assim, puderam analisar a expansão dos grandes buracos negros de acordo com o tempo. As análises provam que os pequenos PBHs (quase) não cresceram nada e que a máxima desordem foi conseguida praticamente no momento de sua formação.

Outro fato importante é que os astrônomos sabem que o universo está voltando a acelerar a sua expansão, e o paradigma atualmente aceito é de esta expansão esteja sendo disparada pela presença de uma forma exótica de energia. Esta acrescenta massa aos buracos negros atuais (grandes e pequenos), conseqüentemente, quando o universo for muito mais velho que hoje, poderá ser dominado em massa por grandes buracos negros. O crescimento deles deve ser lento e irreversível.