Estrelas podem estar sob ameaça de buracos negros; entenda

Uma pesquisa inovadora conduzida pelo Telescópio Espacial James Webb (JWST) forneceu evidências de que Buracos negros supermassivos podem desempenhar um papel crucial na redução da formação de estrelas em galáxias em maturação.

O estudo, liderado por cientistas da Universidade Waseda (Japão) e publicado na revista Avisos mensais da Royal Astronomical Society em 18 de dezembro, analisou galáxias no protoaglomerado conhecido como Teia de aranhaum dos aglomerados de galáxias mais bem estudados, localizado aproximadamente 11 bilhões de anos-luz da Terra.

O protocluster Spiderweb é considerado verdadeiro “laboratório cósmico”Para investigar a relação entre buracos negros e formação de estrelas.

“Conseguimos obter mapas de alta resolução das linhas de recombinação de hidrogênio, que indicam atividade de formação estelar“, explica Rhythm Shimakawa, professor associado de astronomia e principal autor do estudo, quando Espaço.com.

As observações revelaram que galáxias com buracos negros supermassivos ativos têm taxas significativamente mais baixas de formação de estrelas em comparação com aqueles sem essas estruturas.

Formação de estrelas e interferência de buraco negro

• A formação de estrelas ocorre quando nuvens massivas de hidrogênio frio entram em colapso devido à gravidade, desencadeando reações de fusão nuclear;
• Este processo emite radiação específica detectada por instrumentos avançados como a câmera infravermelha próxima (NIRCam) do JWST;
• No entanto, em galáxias com buracos negros supermassivos activos, a formação de estrelas parece ser suprimida;
• Buracos negros supermassivos, que podem atingir milhões de vezes a massa do Sol, frequentemente lançam jatos relativísticos que expelem gás das galáxias;
• Este gás, fundamental para a criação de novas estrelasé expelido para o espaço intergaláctico, interrompendo o processo de formação de estrelas;
• Embora o consenso anterior fosse de que a formação de estrelas diminuía à medida que as galáxias consumiam o seu hidrogénio frio, As novas descobertas desafiam esta noçãoo;
• O estudo mostrou que algumas galáxias jovens, com cerca de mil milhões de anos, já apresentam declínio na formação de estrelasmesmo com reservatórios de gás;
• Esta redução pode ser explicada pela influência de buracos negros supermassivos.

Leia mais:

A equipe usou dados complementares do Observatório de Raios-X Chandra para comparar as emissões de raios-X dos buracos negros com as taxas de formação de estrelas. Os resultados foram claros: Galáxias com os buracos negros mais ativos apresentaram as taxas de formação estelar mais baixas.

Dos 19 sistemas galácticos analisados ​​no protoaglomerado Spider Web, oito mostraram buracos negros supermassivos ativosenquanto os outros tinham núcleos mais silenciosos. Este grupo representa um conjunto único de galáxias com idades e condições semelhantes, permitindo a análise de padrões consistentes.

As galáxias elípticas, que representam o estágio final da evolução galáctica, possuem buracos negros supermassivos em seus centros. Estas estruturas massivas, formadas por fusões galácticas, tendem a eliminar as condições para a formação de estrelas. À medida que as galáxias colidem, os buracos negros centrais fundem-se e tornam-se ainda mais massivos, amplificando seus efeitos.

Embora o estudo forneça evidências significativas sobre a influência destes corpos espaciais na formação estelar, Shimakawa alerta que ainda há muito a ser descoberto. “Outros mecanismos podem estar contribuindo para a desaceleração na formação de estrelas“, disse ele.

O artigo publicado pelos pesquisadores promete abrir novos horizontes para a compreensão da evolução das galáxias no Universo.