Galáxias antigas com buracos negros muito ativos estão morrendo de verdade!
Um novo estudo usando observações astronômicas arquivadas em todo o espectro
eletromagnético chegou a uma conclusão bastante surpreendente e um tanto
inquietante: buracos negros supermassivos nos centros de muitas galáxias
podem ter suprimido a formação de estrelas - seria uma
sentença de morte para essas galáxias?
Em termos muito gerais, quando olhamos ao redor do Universo próximo hoje,
vemos dois
tipos de galáxias: aquelas que ainda estão produzindo estrelas, como a Via Láctea, e aquelas
que não produzem. Muitas dessas galáxias são elípticas - galáxias parecidas
com bolas de algodão que têm muitas estrelas, mas praticamente nenhum gás e
poeira, o combustível bruto para fazer estrelas. E, de fato, as estrelas
nessas galáxias são muito antigas, indicando que as galáxias formaram
estrelas no início, mas depois pararam por algum motivo.
Estrelas massivas são luminosas e azuis e não vivem muito, então as galáxias
formadoras de estrelas tendem a ser mais azuis. Galáxias com estrelas mais
velhas parecem mais vermelhas, então as chamamos de "vermelhas e mortas".
Ilustração artística compara uma galáxia viva com nascimento de estrelas
(esquerda)
com uma galáxia morta onde estrelas não estão nascendo (direita).
Créditos: NASA
As galáxias condenadas à morte
Os astrônomos suspeitam que o que esteja impedindo a formação de estrelas
nessas galáxias vermelhas e mortas são seus buracos negros. Todas as grandes
galáxias têm buracos negros supermassivos em seus centros, com milhões ou
mesmo bilhões de vezes a massa do nosso Sol. Não sabemos exatamente como
eles crescem, o que é um dos maiores quebra-cabeças da cosmologia no
momento. Mas eles se alimentam, e muito!
Quando a matéria cai em direção ao centro galático, ela se acumula ao redor
do buraco negro e fica terrivelmente quente. Isso cria um poderoso vento de
partículas subatômicas que pode fluir para longe do buraco negro a uma
velocidade tremenda, com impulso suficiente para realmente soprar o material
que alimenta o buraco negro. Se for poderoso o suficiente, pode realmente
soprar todo o gás da galáxia, impedindo a formação de estrelas.
As galáxias estão morrendo?
Para descobrir, os astrônomos realizaram observações do Universo distante
com vários telescópios, observando desde a luz-visível como também no
infravermelho, rádio e raios-X.
Eles dividiram as galáxias em dois grupos: aquelas com formação estelar
ativa e as não ativas. As galáxias onde nascem muitas estrelas produzem
muita radiação ultravioleta, que é desviada para o vermelho na luz visível e
para o infravermelho em galáxias muito distantes.
Os buracos negros que se alimentam ativamente produzem muitos raios-X e
ondas de rádio, então eles observaram esse comprimento de onda em seguida.
Imagem composta por dados do Observatório Subaru e do Observatório VISTA
mostram galáxias a uma distância média de 10 bilhões de anos-luz que estão
morrendo.
Créditos: NAOJ / Subaru Telescope / VISTA Observatory / divulgação
A conclusão foi que as galáxias mais ativas com buracos negros em
crescimento eram mais propensas a terem uma queda brusca no
nascimento de estrelas. Em outras palavras, parece que no geral, os buracos negros muito ativos
estão sufocando a formação de estrelas em suas galáxias hospedeiras, um
processo que os astrônomos chamam de extinção.
Sim. Alguns buracos negros estão realmente matando suas galáxias
hospedeiras. Mas isso não é uma regra que vale para todas as galáxias.
Algumas galáxias com buracos negros muito ativos continuam tendo uma formação
grande de estrelas. Outras galáxias com buracos negros dormentes também não
exibem uma formação de estrelas e parecem estar morrendo. Por que elas
são diferentes da maioria? Isso ainda é um mistério.
Imagens: (capa-ilustração) / NASA / NAOJ / Subaru Telescope / VISTA
Observatory / divulgação
29/08/2022
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