Comparação do tamanho de uma galáxia anã (inserção à direita, inferior) com uma galáxia maior no centro. Detalhe superior:galáxia anã sobreposta com alguns dos dados MaNGA, revelando os ventos do buraco negro supermassivo. Crédito:Samantha Penny (Instituto de Cosmologia e Gravitação, University of Portsmouth) e a colaboração SDSS
Os cientistas resolveram um mistério cósmico ao encontrar evidências de que buracos negros supermassivos impedem a formação de estrelas em algumas galáxias menores.
Esses buracos negros gigantes têm mais de um milhão de vezes mais massa do que o Sol e ficam no centro das galáxias, enviando ventos poderosos que extinguem o processo de formação de estrelas. Os astrônomos pensavam anteriormente que não tinham influência na formação de estrelas em galáxias anãs, mas um novo estudo da Universidade de Portsmouth provou seu papel no processo.
Os resultados, apresentado hoje em uma reunião da American Astronomical Society, são particularmente importantes porque as galáxias anãs (aquelas compostas por até 100 milhões a vários bilhões de estrelas) são muito mais numerosas do que sistemas maiores e o que acontece neles provavelmente dará uma imagem mais típica da evolução das galáxias.
"As galáxias anãs superam as galáxias maiores, como a Via Láctea, 50 para um, "diz a pesquisadora-chefe, Dra. Samantha Penny, do Instituto de Cosmologia e Gravitação da Universidade. "Então, se quisermos contar a história completa das galáxias, precisamos entender como funcionam os sistemas anões. "
Em qualquer galáxia, estrelas nascem quando nuvens de gás colapsam sob a força de sua própria gravidade. Mas as estrelas não nascem para sempre - em algum ponto, a formação de estrelas em uma galáxia é interrompida. A razão para isso difere em diferentes galáxias, mas às vezes um buraco negro supermassivo é o culpado.
Buracos negros supermassivos podem regular a capacidade de sua galáxia hospedeira de formar novas estrelas por meio de um processo de aquecimento. O buraco negro conduz energia por meio de ventos poderosos. Quando este vento atinge as nuvens moleculares gigantes nas quais as estrelas se formariam, aquece o gás, evitando seu colapso em novas estrelas.
Pesquisas anteriores mostraram que esse processo pode impedir a formação de estrelas em galáxias maiores, contendo centenas de bilhões de estrelas - mas acreditava-se que um processo diferente poderia ser responsável por galáxias anãs pararem de produzir estrelas. Os cientistas pensavam anteriormente que as galáxias maiores poderiam estar interagindo gravitacionalmente com os sistemas anões e puxando o gás gerador de estrelas para longe.
Dados, Contudo, mostraram aos pesquisadores que as galáxias anãs sob observação ainda estavam acumulando gás que deveria reiniciar a formação de estrelas em um vermelho, galáxia morta, mas não estava. Isso levou a equipe à descoberta de um buraco negro supermassivo.
O Dr. Penny disse:"Nossos resultados são importantes para a astronomia porque eles potencialmente impactam como entendemos a evolução da galáxia. Buracos negros supermassivos não eram pensados para influenciar sistemas anões, mas mostramos que não é o caso. Isso pode muito bem ter uma grande influência em pesquisas futuras, pois as simulações da formação de galáxias geralmente não incluem o efeito de aquecimento de buracos negros supermassivos em galáxias de baixa massa, incluindo os sistemas anões que examinamos neste trabalho. "
A equipe de cientistas internacionais usou dados do Sloan Digital Sky Survey (SDSS), que tem um telescópio baseado no Novo México, para fazer suas observações. Usando o mapeamento de galáxias próximas do SDSS no levantamento Apache Point Observatory (MaNGA), eles foram capazes de mapear os processos que agem nas galáxias anãs através do gás aquecido dos sistemas estelares, que poderia ser detectado. O gás aquecido revelou a presença de um buraco negro supermassivo central, ou núcleo galáctico ativo (AGN), e através do MaNGA a equipe foi capaz de observar o efeito que o AGN teve em suas galáxias anãs hospedeiras.