Galáxia sobrevive ao banquete de buraco negro – por
enquanto
Descoberta de que a galáxia CQ4479 continua a
produzir estrelas mesmo sendo devorada por um buraco negro vai contra o que a
ciência sabia a esse respeito
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Galáxia CQ4479: o
buraco negro extremamente ativo em seu centro está consumindo matéria tão
rapidamente que ela brilha enquanto gira em direção ao seu interior, formando
um quasar luminoso. O telescópio Sofia descobriu que a galáxia está
sobrevivendo 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. Crédito: Nasa/Daniel Rutter Acredita-se
que os buracos negros devoram tanto material circundante que acabam com a
vida de sua galáxia hospedeira. Nesse processo, eles criam um objeto
altamente energético chamado quasar, que, pensava-se anteriormente,
interrompia o nascimento de estrelas. Agora, os pesquisadores descobriram uma
galáxia que está sobrevivendo às forças vorazes de um quasar. E não é só
isso: ela continua a gerar novas estrelas – cerca de 100 estrelas do tamanho
do Sol por ano. A
descoberta foi feita por meio do avião-telescópio Stratospheric Observatory
for Infrared Astronomy (Sofia). Ela pode explicar como as galáxias massivas
surgiram, embora o universo seja dominado por galáxias que já não formam
estrelas. Os resultados do estudo foram publicados na revista “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 previsões científicas
atuais”, disse Allison Kirkpatrick, professora assistente da Universidade do
Kansas (EUA) em Lawrence e coautora do estudo. “Isso está nos fazendo
repensar nossas teorias sobre como as galáxias evoluem.” Observação
inédita Projeto
conjunto da Nasa e do Centro Aeroespacial Alemão (DLR), o Sofia estudou uma
galáxia longínqua localizada a mais de 5,25 bilhões de anos-luz de distância,
a CQ4479. Em seu núcleo está um tipo especial de quasar descoberto
recentemente por Kirkpatrick, chamado de “quasar frio”. Nesse tipo de quasar,
o buraco negro ativo ainda está se alimentando de material de sua galáxia
hospedeira. Mas como a intensa energia do quasar não destruiu todo o gás
frio, as estrelas podem continuar se formando e a galáxia continua
viva. Esta é a
primeira vez que os pesquisadores dão 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 galáxia. “Ficamos
surpresos ao ver outra galáxia excêntrica que desafia as teorias atuais”,
disse Kevin Cooke, pós-doutorando na Universidade do Kansas em Lawrence e
principal autor do estudo. “Se esse crescimento em parceria continuar, o
buraco negro e as estrelas ao seu redor deverão triplicar de tamanho antes de
a galáxia chegar ao fim de sua vida.” Como um
dos objetos mais brilhantes e distantes do universo, os quasares (“fontes de
rádio quase estelares) são notoriamente difíceis de observar. A explicação
para isso é que muitas vezes eles ofuscam tudo ao seu redor. Os quasares se
formam quando um buraco negro especialmente ativo consome grandes quantidades
de material da galáxia circundante, criando fortes forças gravitacionais. À
medida que mais material gira cada vez mais rapidamente rumo ao centro do
buraco negro, o material se aquece e brilha intensamente. Início da
morte Um quasar
produz tanta energia que muitas vezes ofusca tudo ao seu redor, cegando
tentativas de observar sua galáxia hospedeira. As teorias atuais preveem que
essa energia aquece ou expulsa o gás frio necessário para criar estrelas.
Isso impede o nascimento de estrelas e causa um golpe letal no crescimento de
uma galáxia. Mas o Sofia revela que há um período relativamente curto em que
o nascimento de estrelas da galáxia pode prosseguir enquanto o banquete do
buraco negro continua a alimentar o quasar. Em vez de
observar diretamente as estrelas recém-nascidas, o Sofia usou seu telescópio
de 2,7 metros 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 do Sofia, ou HAWC+, os cientistas
conseguiram estimar a quantidade de formação de estrelas nos últimos 100
milhões de anos. “O Sofia
nos permite ver nessa breve janela de tempo onde os dois processos podem coexistir”,
disse Cooke. “É o único telescópio capaz de estudar o nascimento de estrelas
nessa galáxia sem ser dominado pelo quasar intensamente luminoso.” A curta
janela da conjunção buraco-crescimento de estrelas representa uma fase
inicial na morte de uma galáxia. Nesse período, a galáxia ainda não sucumbiu
aos efeitos devastadores do quasar. Pesquisas contínuas com o Sofia são
necessárias para saber se muitas outras galáxias passam por um estágio
semelhante de conjunção buraco-crescimento de estrelas antes de finalmente
atingirem o fim da vida. Observações futuras com o Telescópio Espacial James
Webb (JWST) deverão revelar como os quasares afetam a forma geral de suas
galáxias hospedeiras. O JWST está programado para ser lançado ao espaço no
próximo ano. Fonte: Revista Planeta |
By Marcos Ferreira Medeiros - dezembro 16, 2020
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