• Home
  • Química
  • Astronomia
  • Energia
  • Natureza
  • Biologia
  • Física
  • Eletrônicos
  •  science >> Ciência >  >> Astronomia
    A radiação de galáxias próximas ajudou a alimentar os primeiros buracos negros monstruosos, diz estudar
    p O enorme buraco negro mostrado à esquerda neste desenho é capaz de crescer rapidamente à medida que a radiação intensa de uma galáxia próxima interrompe a formação de estrelas em sua galáxia hospedeira. Crédito:John Wise, Georgia Tech

    p O aparecimento de buracos negros supermassivos no início do universo intrigou os astrônomos desde sua descoberta, há mais de uma década. Pensa-se que um buraco negro supermassivo se forma ao longo de bilhões de anos, mas mais de duas dúzias desses gigantes foram avistados 800 milhões de anos após o Big Bang, 13,8 bilhões de anos atrás. p Em um novo estudo na revista Astronomia da Natureza , uma equipe de pesquisadores da Dublin City University, Universidade Columbia, Georgia Tech, e a Universidade de Helsinque, adicionar evidências a uma teoria de como esses antigos buracos negros, cerca de um bilhão de vezes mais pesado que o nosso sol, pode ter se formado e rapidamente ganhado peso.

    p Em simulações de computador, os pesquisadores mostram que um buraco negro pode crescer rapidamente no centro de sua galáxia hospedeira se uma galáxia próxima emitir radiação suficiente para desligar sua capacidade de formar estrelas. Assim desativado, a galáxia hospedeira cresce até seu eventual colapso, formando um buraco negro que se alimenta do gás restante, e depois, pó, estrelas morrendo, e possivelmente outros buracos negros, para se tornar supergigante.

    p "O colapso da galáxia e a formação de um buraco negro com um milhão de massas solares leva 100, 000 anos - um pontinho no tempo cósmico, "diz o co-autor do estudo Zoltan Haiman, professor de astronomia na Columbia University. "Algumas centenas de milhões de anos depois, ele se transformou em um buraco negro supermassivo de massa solar de um bilhão. Isso é muito mais rápido do que esperávamos. "

    p No início do universo, estrelas e galáxias formadas como hidrogênio molecular resfriaram e esvaziaram um plasma primordial de hidrogênio e hélio. Este ambiente teria limitado o crescimento dos buracos negros, à medida que o hidrogênio molecular transformava o gás em estrelas longe o suficiente para escapar da atração gravitacional dos buracos negros. Os astrônomos descobriram várias maneiras de os buracos negros supermassivos ultrapassarem essa barreira.

    p Em um estudo de 2008, Haiman e seus colegas levantaram a hipótese de que a radiação de uma enorme galáxia vizinha poderia dividir o hidrogênio molecular em hidrogênio atômico e fazer com que o buraco negro nascente e sua galáxia hospedeira entrassem em colapso, em vez de gerar novos aglomerados de estrelas.

    p Um estudo posterior liderado por Eli Visbal, em seguida, um pesquisador de pós-doutorado na Columbia, calculou que a galáxia próxima teria que ser pelo menos 100 milhões de vezes mais massiva que o nosso sol para emitir radiação suficiente para impedir a formação de estrelas. Embora relativamente raro, galáxias suficientes desse tamanho existem no início do universo para explicar os buracos negros supermassivos observados até agora.

    O professor de astronomia da Universidade de Columbia, Zoltan Haiman, explica a teoria que ele e seus colegas delinearam em um novo estudo em Astronomia da Natureza . Crédito:Columbia University
    p O estudo atual, liderado por John Regan, um pesquisador de pós-doutorado na Dublin City University da Irlanda, modelou o processo usando software desenvolvido por Greg Bryan, da Columbia, e inclui os efeitos da gravidade, dinâmica de fluidos, química e radiação.

    p Depois de vários dias processando os números em um supercomputador, os pesquisadores descobriram que a galáxia vizinha poderia ser menor e mais próxima do que o estimado anteriormente. "A galáxia próxima não pode estar muito próxima, ou muito longe, e como o princípio Cachinhos Dourados, muito quente ou muito frio, "disse o co-autor do estudo, John Wise, professor associado de astrofísica da Georgia Tech.

    p O estudo atual, liderado por John Regan, um pesquisador de pós-doutorado na Dublin City University da Irlanda, tentou modelar o processo. Usando simulações para medir como a radiação de uma galáxia influenciou a formação de buracos negros na outra, os pesquisadores descobriram que a galáxia vizinha poderia ser menor e mais próxima do que o estimado anteriormente.

    p "A galáxia próxima não pode estar muito próxima, ou muito longe, e como o princípio Cachinhos Dourados, muito quente ou muito frio, "disse o co-autor do estudo, John Wise, professor associado de astrofísica da Georgia Tech.

    p Embora buracos negros massivos sejam encontrados no centro da maioria das galáxias no universo maduro, incluindo nossa própria Via Láctea, eles são muito menos comuns no universo infantil. Os primeiros buracos negros supermassivos foram avistados pela primeira vez em 2001 através de um telescópio no Observatório Apache Point do Novo México como parte do Sloan Digital Sky Survey.

    p Os pesquisadores esperam testar sua teoria quando o telescópio espacial James Webb da NASA, o sucessor do Hubble, entra no ar no próximo ano e retransmite imagens do universo primitivo.

    p Outros modelos de como esses gigantes antigos evoluíram, incluindo um em que os buracos negros crescem ao se fundir com milhões de buracos negros menores e estrelas, aguarde mais testes. "Compreender como os buracos negros supermassivos se formam nos diz como as galáxias, incluindo o nosso, formar e evoluir, e finalmente, nos diz mais sobre o universo em que vivemos, "disse Regan, na Dublin City University.

    p O estudo é intitulado, "Formação rápida de buracos negros massivos em estreita proximidade com protogaláxias embrionárias."


    © Ciência https://pt.scienceaq.com