Os astrónomos descobriram recentemente que o crescimento de uma galáxia e o do buraco negro supermassivo na sua região central têm muito em comum. Foi possível confirmar esta teoria, que já tem décadas, treinando um computador para estudar e modelar os dados.

Os astrónomos sempre tiveram curiosidade em saber como se formam e crescem os buracos negros. No Universo, a maior parte das galáxias, como a nossa Via Láctea, tem no seu centro um buraco negro supermassivo. Estes buracos negros são muito grandes, podendo crescer até se tornarem centenas de milhares de vezes (ou até milhões, ou milhares de milhões de vezes) mais massivos que o Sol!

Para compreender como crescem os buracos negros, uma equipa liderada por astrónomos do Observatório Astronómico Nacional do Japão (NAOJ) e da Universidade do Arizona desenvolveu um programa de computador. O programa estudou os dados astronómicos existentes e sugeriu diferentes formas ou “regras” para prever o crescimento dos buracos negros supermassivos longo do tempo.

A equipa criou então um universo virtual e usou as mesmas regras para modelar o crescimento de milhares de milhões de buracos negros no seu interior, como no filme Matrix de 1999. “Vendo” como crescem os buracos negros num universo virtual, os astrónomos podem testar se as mesmas regras se aplicam às observações de buracos negros no Universo real. Depois de testarem um milhão de conjuntos de regras, os computadores escolheram as que melhor concordavam com as observações reais.

Os investigadores descobriram que os buracos negros supermassivos cresceram extremamente depressa quando o Universo tinha apenas alguns milhares de milhões de anos e depois o seu crescimento desacelerou. Os resultados relacionam-se com o que sabemos sobre a evolução das galáxias: estas também crescem, formando estrelas com uma taxa elevada, nos primeiros anos e depois desaceleram até pararem de crescer.

Com estes empolgantes resultados, os astrónomos podem agora estudar como crescem à mesma taxa os buracos negros e as suas galáxias hospedeiras e o que mantém o equilíbrio entre a galáxia e o buraco negro central.

Imagem: Ilustração que mostra que a aprendizagem de máquina (realizada por computadores) testa muitos pares diferentes de modelos de galáxias e buracos negros, escolhendo depois o par que melhor corresponde às observações reais. Créditos: (H. Zhang; M. Wielgus e outros; ESA/Hubble & NASA; A. Bellini).

Tradução de Teresa Direitinho - NUCLIO - Portal do Astrónomo