Matéria escura em decaimento pode explicar buracos negros primordiais ^{CEFR B1}

Astrônomos observaram buracos negros muito grandes menos de um bilhão de anos após o Big Bang, um resultado que desafia as ideias padrão sobre crescimento de objetos compactos. Uma nova pesquisa liderada por Yash Aggarwal, da University of California, Riverside, apresenta uma explicação possível: o decaimento da matéria escura pode injetar energia no gás das primeiras galáxias e alterar sua química.

Os autores afirmam, no Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, que mesmo uma quantidade muito pequena de energia pode ter efeito. Cada partícula em decaimento precisaria fornecer uma energia equivalente a um bilhão de trilionésima parte da energia de uma única pilha AA para afetar a química do gás. Isso poderia permitir que nuvens de gás colapsassem diretamente em buracos negros, em vez de formar estrelas.

A hipótese ganha força porque o telescópio espacial tem visto buracos negros incomumente grandes no universo primordial. A equipe modelou o comportamento termoquímico do gás com áxions em decaimento e identificou uma janela de massas entre 24 e 27 eV que favorece o colapso direto. O trabalho envolveu também Flip Tanedo, James Dent e Tao Xu, e evoluiu a partir de discussões iniciadas em 2018.