Um buraco negro com apenas algumas dezenas de toneladas poderia sobreviver e crescer no coração de uma estrela.
Um estudo descreve o que poderia acontecer em algumas estrelas muito densas, como estrelas de nêutrons e anãs brancas. Esses astros poderiam capturar ao longo do tempo partículas de matéria escura, essa matéria invisível cuja natureza continua desconhecida.
No cenário estudado, essas partículas seriam extremamente pesadas e não se aniquilariam facilmente entre si. Assim, poderiam se acumular perto do centro da estrela. Se sua concentração se tornasse suficiente, sua própria gravidade acabaria reunindo-as até formar um minúsculo buraco negro no interior do astro.
Esse buraco negro teria então dois destinos possíveis. Poderia ganhar massa ao absorver a matéria extremamente densa ao seu redor e novas partículas de matéria escura. Mas também perderia massa por meio da radiação Hawking. Esse fenômeno, previsto pela física quântica, faz os buracos negros perderem energia gradualmente e age tanto mais rápido quanto mais leves eles são.
Seria possível pensar, portanto, que um buraco negro tão pequeno desapareceria quase imediatamente. No entanto, os cálculos de H. A. Adarsha, Chandrachur Chakraborty e Sudip Bhattacharyya levam simultaneamente em conta esses ganhos e perdas. Quando o aporte de matéria supera a evaporação, o buraco negro pode continuar crescendo em vez de desaparecer.
A matéria escura altera fortemente esse limite. Sem um aporte contínuo dela, a massa necessária para manter o crescimento pode chegar a cerca de 10 bilhões de quilogramas em alguns dos casos estudados. Em uma região da Via Láctea rica em matéria escura, os cálculos chegam a aproximadamente 40.000 kg para um buraco negro formado em uma anã branca. Isso corresponde aproximadamente à massa de um caminhão pesado carregado.
Esse valor, portanto, não se aplica a qualquer estrela. Em uma anã branca situada no disco galáctico, onde está o Sistema Solar, o limite calculado chega a cerca de 10 milhões de quilogramas. Para uma estrela de nêutrons localizada na região central da Galáxia, ele fica em torno de 600.000 kg. A quantidade de matéria escura disponível ao redor do astro desempenha, assim, um papel fundamental.
Se o buraco negro ultrapassar esse limite e continuar crescendo, poderá acabar absorvendo sua estrela hospedeira. Essa possibilidade oferece sobretudo uma maneira indireta de procurar matéria escura. Pulsars muito antigos e anãs brancas ainda existem hoje. Assim, algumas formas de matéria escura capazes de destruí-los rapidamente tornam-se menos plausíveis.
Os autores usam essa longevidade para testar partículas de matéria escura extremamente pesadas e a frequência com que elas poderiam interagir com a matéria comum. O modelo, contudo, continua dependente do ambiente de cada estrela. Os pesquisadores observam, em particular, que sua rotação e seu campo magnético poderiam modificar os resultados e deverão ser mais bem incorporados aos cálculos futuros.