Acredita-se que logo após o Big Bang, uma pequena fração de segundo depois, buracos negros primordiais se formaram. Agora, uma dupla de pesquisadores sugeriu que além deles, buracos negros ainda menores, com a “massa de um rinoceronte”, também se formaram nesses momentos iniciais do Universo, mas, provavelmente, eles já evaporaram completamente.

Para quem tem pressa:

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  • Acredita-se que os buracos negros primordiais se formaram nos primeiros milissegundos do Universo, com eles também se formaram buracos negros menores que um próton;
  • Esses objetos provavelmente se alimentavam de quark e glúons que ainda não haviam se juntado para formar os átomos;
  • Estudos anteriores já haviam sugerido esses objetos ainda menores, mas esse é o primeiro a trabalhar com ideais realistas

Esses objetos, chamados de buracos negros supercarregados de cores, foram propostos em um estudo publicado recentemente na revista Physical Review Letters e conduzido por David Kaiser, professor de física do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), e Elba Alonso-Monsalve, pós-graduanda do MIT. Eles pontuam, que mesmo que esses objetos não existam mais, eles podem ter deixado marcas que podem ser detectadas ainda hoje.

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Buracos negros astrofísicos e não astrofísicos

Buraco negro supermassivo (Imagem: NASA / Reprodução)
Buraco negro supermassivo (Imagem: NASA / Reprodução)

Os buracos negros mais conhecidos do Universo são os supermassivos, localizados no centro de galáxias e formados a partir da colisão de outros desses objetos, e os de massa estelar, originados a partir do colapso de estrelas. Esses dois tipos de objetos são classificados como buracos negros astrofísicos, mas eles não são os únicos.

Há algum tempo, cientistas trabalham com a ideia de que nos primeiros milissegundos após o Big Bang, buracos negros não astrofísicos com a massa entre a da Terra e a de um grande asteroide se formaram a partir do colapso de manchas de matéria. Tendo surgido antes mesmo das primeiras estrelas ou átomos, mas provavelmente deixaram de existir tão rápido quanto.

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Eles eram minúsculos, tendo não mais que o tamanho de uma moeda, e por causa disso vazaram completamente devido à radiação de Hawking.

Absorvendo carga colorida

No estudo, os pesquisadores primeiro investigaram outros artigos existentes sobre os buracos negros primordiais e como suas massas eram distribuídas pelo Universo. Assim, eles trabalharam com a ideia de que esses objetos se formaram em um quintilionésimo de segundo após o Big Bang, com massas “tipicas” da categoria e ainda menos massivos, sendo menores que um único próton.

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Nesse período inicial do Universo, os átomos ainda não haviam se formado, tendo esses buracos negros se alimentado da densa sopa de plasma quente de quarks e glúons que ainda não haviam se combinado. Enquanto faziam isso, eles absorviam propriedades dessas partículas, chamadas de carga colorida.

Usando a cromodinâmica quântica, foi possível estimar como essa carga colorida estava espalhada no início do Universo, e a partir disso, comparar essa distribuição com o tamanho da região capaz de entrar em colapso para dar orgiem a buraco negros nos primeiro instantes depois do Big Bang.

Isso acabou revelando que os buracos negros primordiais não teriam absorvido muita carga colorida, porque a região de quark e glúons onde existiam eram maiores, fazendo com que a carga resultante fosse neutra. No entanto, os buracos negros como massa de rinocerontes, formandos em regiões menores, teriam se alimentado de grandes quantidades de cargas coloridas.

Representação artística de buracos negrosde diferente tamanho (Crédito: ESA/ Hubble, N. Bartmann)
Representação artística de buracos negrosde diferente tamanho (Crédito: ESA/ Hubble, N. Bartmann)

Essa não é a primeira vez em que são feitas hipóteses sobres esses objetos minúsculos no início do Universo, no entanto, os pesquisadores são os primeiros a trabalharem com ideias realistas sobre eles. Embora eles não existam mais, sua breve existência no Universo foi provavelmente o suficiente para desequilibrar o cosmos e afetá-lo de forma observável ainda hoje.