Rapsódia do cosmos: a gênese de buracos negros primordiais

Abstract

Na última década foram publicadas imagens de dois buracos negros supermassivos. M87*, o buraco negro supermassivo encontrado no centro da galáxia M87, uma vizinha de núcleo ativo e SgrA*, nosso buraco negro supermassivo, encontrado no centro da Via-Láctea, uma galáxia não ativa. A partir de então a formação desse tipo de estrutura voltou a ser um tópico de grande interesse na comunidade científica, uma vez que não há modelos de formação que tenham sido comprovados ou observados. Neste trabalho nosso foco será a formação de buracos negros primordiais a partir do colapso de defeitos topológicos de forma a, em um momento futuro, usar buracos negros primordiais como sementes de formação para buracos negros supermassivos. Veremos em detalhes o contexto no qual estes se formam, bem como sua dinâmica e evolução desde a nucleação até o colapso. Portanto, estudaremos não só suas condições de formação, mas também as condições necessárias para que o defeito topológico colapse e se torne finalmente um buraco negro primordial.

In the last decade, images of two supermassive black holes have been published. M87*, the supermassive black hole found at the center of the M87 galaxy, a neighboring active nucleus, and SgrA*, our supermassive black hole, found at the center of the Milky Way, a non-active galaxy. Since then, the formation of this type of structure has once again become a topic of great interest in the scientific community, as there are no formation models that have been proven or observed. In this work, our focus will be the formation of primordial black holes from the collapse of topological defects so that, at a future time, primordial black holes can be used as seeds for the formation of supermassive black holes. We will see in detail the context in which these form, as well as their dynamics and evolution from nucleation to collapse. Therefore, we will study not only their formation conditions but also the conditions necessary for the topological defect to collapse and finally become a primordial black hole.