As estrelas que se formam nas galáxias parecem ser influenciadas pelo buraco negro supermassivo no centro da galáxia, mas o mecanismo de como isso acontece não estava claro para os astrônomos até agora.

"Buracos negros supermassivos são cativantes, "diz a autora principal Shelley Wright, um professor de física da Universidade da Califórnia em San Diego. "Entender por que e como as galáxias são afetadas por seus buracos negros supermassivos é um quebra-cabeça notável em sua formação."

Em um estudo publicado hoje no The Astrophysical Journal , Wright, estudante de graduação Andrey Vayner, e seus colegas examinaram a energia em torno dos ventos poderosos gerados pelos brilhantes, buraco negro supermassivo vigoroso (conhecido como "quasar") no centro da galáxia hospedeira 3C 298, localizado a aproximadamente 9,3 bilhões de anos-luz de distância.

"Nós estudamos buracos negros supermassivos no início do universo quando eles estão crescendo ativamente por meio do acréscimo de grandes quantidades de material gasoso, "diz Wright." Embora os próprios buracos negros não emitam luz, o material gasoso que mastigam é aquecido a temperaturas extremas, tornando-os os objetos mais luminosos do universo. "

A pesquisa da equipe da UC San Diego revelou que os ventos sopram por toda a galáxia e afetam o crescimento das estrelas.

"É notável que o buraco negro supermassivo seja capaz de impactar estrelas que se formam a distâncias tão grandes, "diz Wright.

Hoje, galáxias vizinhas mostram que a massa da galáxia está estreitamente correlacionada com a massa do buraco negro supermassivo. A pesquisa de Wright e Vayner indica que 3C 298 não se enquadra nesta relação de escala normal entre galáxias próximas e os buracos negros supermassivos que se escondem em seu centro. Mas, no início do universo, seu estudo mostra que a galáxia 3C 298 é 100 vezes menos massiva do que deveria, dada sua gigantesca massa de buraco negro supermassivo.

Isso implica que a massa do buraco negro supermassivo é estabelecida bem antes da galáxia, e potencialmente a energia do quasar é capaz de controlar o crescimento da galáxia.

Para conduzir o estudo, os pesquisadores da UC San Diego utilizaram várias instalações astronômicas de última geração. O primeiro deles foi o instrumento OSIRIS (OH-Suppressing Infrared Imaging Spectrograph) do Observatório Keck e seu sistema ótico adaptativo avançado (AO). Um sistema AO permite que os telescópios terrestres obtenham imagens de alta qualidade corrigindo o embaçamento causado pela atmosfera terrestre. As imagens resultantes são tão boas quanto as obtidas do espaço.

A segunda grande instalação foi o Atacama Large Millimeter / submillimeter Array, conhecido como "ALMA, "um observatório internacional no Chile que é capaz de detectar comprimentos de onda milimétricos usando até 66 antenas para obter imagens de alta resolução do gás ao redor do quasar.

"A parte mais agradável de pesquisar esta galáxia foi reunir todos os dados de diferentes comprimentos de onda e técnicas, "disse Vayner." Cada novo conjunto de dados que obtivemos nesta galáxia respondeu a uma pergunta e nos ajudou a juntar algumas das peças do quebra-cabeça. Contudo, ao mesmo tempo, criou novas questões sobre a natureza da galáxia e a formação de buracos negros supermassivos. "

Wright concordou, dizendo que os conjuntos de dados eram "tremendamente lindos" do Observatório Keck e do ALMA, oferecendo uma grande variedade de novas informações sobre o universo.

Essas descobertas são os primeiros resultados de uma pesquisa maior de quasares distantes e seu impacto energético na formação de estrelas e no crescimento da galáxia. Vayner e a equipe continuarão desenvolvendo resultados em quasares mais distantes usando as novas instalações e recursos do Observatório Keck e ALMA.