Traduzido por Julio Batista
Original de Paul M. Sutter para o Universe Today

Recentemente, astrônomos descobriram que a física complexa no jovem cosmos pode ter levado ao desenvolvimento de estrelas supermassivas, cada uma pesando até 100.000 vezes a massa do Sol. Atualmente não temos observações da formação das primeiras estrelas no Universo, que se acredita ter surgido quando nosso cosmos tinha apenas algumas centenas de milhões de anos. Para entender essa era importante, os astrônomos recorrem a sofisticadas simulações de computador para testar modelos de como as primeiras estrelas se formaram.

Ao longo dos anos, os astrônomos tiveram dificuldades em responder a questão-chave de qual é o tamanho típico das primeiras estrelas. Algumas estimativas iniciais previram que as primeiras estrelas poderiam ser centenas de vezes mais massivas que o Sol, enquanto simulações posteriores sugeriram que elas teriam um tamanho mais normal. Recentemente, uma equipe de pesquisadores montou uma nova série de simulações e chegou a uma conclusão surpreendente. Suas simulações analisaram especificamente um fenômeno conhecido como acreção fria. Para construir estrelas grandes, você precisa puxar muito material para um volume muito pequeno muito rapidamente. E você tem que fazer isso sem aumentar a temperatura do material, porque o material mais quente evita que ele colapse. Portanto, você precisa de algum método para remover o calor do material, pois ele colapsa muito rapidamente.

Simulações anteriores encontraram o aparecimento de bolsões densos dentro de galáxias primordiais que esfriam rapidamente ao emitir radiação, mas não tinham a solução necessária para acompanhar sua evolução posterior.

A nova pesquisa vai um passo além, examinando como se comportam os bolsões frios e densos que inicialmente se formaram no início do Universo. Essas simulações revelaram que grandes fluxos de matéria fria e densa podem resultar em um disco de acreção no centro de aglomerados gigantes de matéria. Quando isso acontece, uma onda de choque se forma. Essa onda de choque desestabiliza rapidamente o gás e desencadeia o colapso instantâneo de grandes bolsões de matéria.

Esses grandes bolsões podem ser dezenas de milhares de vezes mais massivos que o Sol e, em alguns casos, até 100.000 vezes mais massivos que o Sol. Sem nada para impedir seu colapso, eles imediatamente formam estrelas gigantescas, conhecidas como estrelas supermassivas.

Os astrônomos ainda não sabem se estrelas supermassivas se formaram no início do Universo. Eles esperam que observações futuras com o Telescópio Espacial James Webb revelem pistas sobre a formação das primeiras estrelas e galáxias e determinem se esses monstros apareceram no jovem Universo.