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A gala¡xia sobrevive ao banquete do buraco negro - por enquanto
Os pesquisadores descobriram uma gala¡xia que estãosobrevivendo a s forças vorazes de um quasar, continuando a gerar novas estrelas - cerca de 100 estrelas do tamanho do Sol por ano.
Por Universidades Space Research Association - 30/11/2020


Ilustração da gala¡xia chamada CQ4479. O buraco negro extremamente ativo no centro da gala¡xia estãoconsumindo material tão rápido que o material brilha enquanto gira em direção ao centro do buraco negro, formando um quasar luminoso. Os quasares criam energia intensa que se pensava interromper todo o nascimento de estrelas e conduzir um golpe letal no crescimento de uma gala¡xia. Mas SOFIA descobriu que a gala¡xia CQ4479 estãosobrevivendo a essas forças monstruosas, segurando gás frio suficiente, mostrado nas bordas em marrom, para gerar cerca de 100 estrelas do tamanho do Sol por ano, mostradas em azul. A descoberta estãofazendo com que os cientistas repensem suas teorias da evolução gala¡ctica. Crédito: NASA / Daniel Rutter

Acredita-se que os buracos negros devorem tanto material circundante que acabam com a vida de sua gala¡xia hospedeira. Nesse processo, eles criam um objeto altamente energanãtico chamado quasar, que se pensava anteriormente para interromper o nascimento de estrelas. Agora, os pesquisadores descobriram uma gala¡xia que estãosobrevivendo a s forças vorazes de um quasar, continuando a gerar novas estrelas - cerca de 100 estrelas do tamanho do Sol por ano.

A descoberta feita pelo Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy (SOFIA) pode explicar como as gala¡xias massivas surgiram, embora o Universo seja dominado por gala¡xias que já não formam estrelas. Os resultados são publicados no Astrophysical Journal .

"Isso nos mostra que o crescimento de buracos negros ativos não para o nascimento de estrelas instantaneamente, o que vai contra todas as previsaµes cienta­ficas atuais", disse Allison Kirkpatrick, professora assistente da Universidade de Kansas em Lawrence Kansas e coautora do estudo . "Isso estãonos fazendo repensar nossas teorias sobre como as gala¡xias evoluem."

"SOFIA nos permite ver nesta breve janela de tempo onde os dois processos podem coexistir", disse Cooke. "a‰ o aºnico telesca³pio capaz de estudar o nascimento de estrelas nesta gala¡xia sem ser dominado pelo quasar intensamente luminoso."


SOFIA, um projeto conjunto da NASA e do Centro Aeroespacial Alema£o, DLR, estudou uma gala¡xia extremamente distante, localizada a mais de 5,25 bilhaµes de anos-luz de distância, chamada CQ4479. Em seu núcleo estãoum tipo especial de quasar que foi descoberto recentemente por Kirkpatrick, chamado de "quasar frio". Nesse tipo de quasar, o buraco negro ativo ainda estãose alimentando de material de sua gala¡xia hospedeira, mas a intensa energia do quasar não destruiu todo o gás frio, então as estrelas podem continuar se formando e a gala¡xia continua viva. Esta éa primeira vez que os pesquisadores da£o uma olhada detalhada em um quasar frio, medindo diretamente o crescimento do buraco negro, a taxa de nascimento de estrelas e quanto gás frio resta para abastecer a gala¡xia.

"Ficamos surpresos ao ver outra gala¡xia excaªntrica que desafia as teorias atuais", disse Kevin Cooke, pesquisador de pa³s-doutorado da Universidade de Kansas em Lawrence, Kansas, e principal autor deste estudo. "Se esse crescimento em tandem continuar, o buraco negro e as estrelas ao seu redor triplicariam de tamanho antes que a gala¡xia chegue ao fim de sua vida."

Como um dos objetos mais brilhantes e distantes do universo, os quasares, ou "fontes de ra¡dio quase estelares", são notoriamente difa­ceis de observar, porque muitas vezes ofuscam tudo ao seu redor. Eles se formam quando um buraco negro especialmente ativo consome grandes quantidades de material da gala¡xia circundante, criando fortes forças gravitacionais. Amedida que mais e mais material gira cada vez mais rápido em direção ao centro do buraco negro, o material se aquece e brilha intensamente. Um quasar produz tanta energia que muitas vezes ofusca tudo ao seu redor, cegando tentativas de observar sua gala¡xia hospedeira. As teorias atuais preveem que essa energia aquece ou expulsa o gás frio necessa¡rio para criar estrelas, impedindo o nascimento de estrelas e causando um golpe letal no crescimento de uma gala¡xia. Mas SOFIA revela, que háum período relativamente curto quando a gala¡xia '

Em vez de observar diretamente as estrelas recanãm-nascidas , o SOFIA usou seu telesca³pio de 9 panãs para detectar a luz infravermelha que irradia da poeira aquecida pelo processo de formação de estrelas. Usando dados coletados pelo instrumento Airborne Wideband Camera-Plus da SOFIA, ou HAWC +, os cientistas foram capazes de estimar a quantidade de formação de estrelas nos últimos 100 milhões de anos.

"SOFIA nos permite ver nesta breve janela de tempo onde os dois processos podem coexistir", disse Cooke. "a‰ o aºnico telesca³pio capaz de estudar o nascimento de estrelas nesta gala¡xia sem ser dominado pelo quasar intensamente luminoso."

A curta janela de buraco negro conjunto e crescimento de estrelas representa uma fase inicial na morte de uma gala¡xia, onde a gala¡xia ainda não sucumbiu aos efeitos devastadores do quasar. Pesquisas conta­nuas com SOFIA são necessa¡rias para saber se muitas outras gala¡xias passam por um esta¡gio semelhante com buraco negro conjunto e crescimento de estrelas antes de finalmente atingirem o fim da vida. Observações futuras com o Telescópio Espacial James Webb, que estãoprogramado para ser lana§ado em 2021, revelariam como os quasares afetam a forma geral de suas gala¡xias hospedeiras .

 

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