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Buracos negros · PBH
Buraco negro primordial
Nascido no primeiro segundo do universo, e talvez ainda por aqui.
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O que é um Buraco negro primordial?

Um buraco negro primordial teria se formado na primeira fração de segundo após o Big Bang, quando o universo era denso o bastante para que simples flutuações de densidade colapsassem diretamente em buracos negros — sem estrela alguma. Nenhum foi confirmado, mas eles seguem sendo uma das questões abertas mais interessantes da cosmologia.

Todo outro buraco negro tem um piso de massa fixado pela física estelar: são necessárias ao menos algumas massas solares de núcleo colapsado. Os primordiais não têm esse piso. Nascidos do colapso de regiões superdensas do universo primitivo, poderiam em princípio cobrir uma faixa enorme, de muito abaixo da massa de um asteroide até milhares de massas solares, com horizontes de menores que um átomo a quilômetros.

Isso os torna candidatos a matéria escura. Uma população de buracos negros primordiais de massa asteroidal seria invisível, gravitacionalmente correta e feita de nada exótico. A maior parte da faixa de massas possível foi fechada pela observação — levantamentos de microlente, a radiação cósmica de fundo, a sobrevivência de aglomerados estelares —, mas uma janela em torno de 10^17 a 10^22 quilogramas segue teimosamente aberta.

Eles vêm ainda com um relógio embutido. Stephen Hawking mostrou em 1974 que buracos negros irradiam, com temperatura inversamente proporcional à massa, então os pequenos evaporam. Um buraco negro formado com cerca de 10^12 quilogramas estaria terminando de evaporar agora mesmo, num surto de raios gama. As buscas por exatamente essa assinatura nada encontraram até agora. O modelo mostra como é um objeto sem disco de acreção: geometria pura, visível apenas como um buraco no céu que curva a luz das estrelas ao seu redor.

Formado< 1 s após o Big Bang
Faixa de massa10^-8 a 10^5 M(sol)
ConfirmadosNenhum ainda
Num relance
Massa
10^-8 - 10^5 M(sol)
Raio
do átomo ao quilômetro
Temperatura
Brilho de Hawking
Vida
definida pela massa
Perguntas frequentes

O que é um buraco negro primordial?

Um buraco negro hipotético formado nas condições extremamente densas do universo primitivo, dentro do primeiro segundo após o Big Bang, e não pelo colapso de uma estrela. Nenhum foi confirmado.

Eles poderiam ser a matéria escura?

Possivelmente. A maior parte da faixa de massas foi descartada por microlentes e outras observações, mas uma janela em torno de massas asteroidais continua viável e vem sendo testada ativamente.

O que é radiação Hawking?

Uma emissão térmica fraca prevista por Stephen Hawking em 1974, decorrente de efeitos quânticos no horizonte de eventos. Sua temperatura é inversamente proporcional à massa, então buracos negros pequenos evaporam e os grandes são praticamente eternos.

Quanto tempo um buraco negro leva para evaporar?

O tempo escala com o cubo da massa. Um de cerca de 10^12 quilogramas evapora em aproximadamente a idade atual do universo; um de massa estelar levaria da ordem de 10^67 anos, muito mais do que o universo existe.

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