O crescimento dos maiores buracos negros do Universo está ultrapassando a taxa de formação de estrelas nas galáxias que habitam, de acordo com dois novos estudos usando dados do Observatório de raios-X Chandra da NASA e outros telescópios e descritos em nosso último comunicado de imprensa.

Neste gráfico, é mostrada uma imagem do Chandra Deep Field-South. A imagem Chandra (azul) é a mais profunda já obtida em raios-X. Foi combinado com uma imagem óptica e infravermelha do Hubble Space Telescope (HST), colorido de vermelho, verde, e azul. Cada fonte Chandra é produzida por gás quente caindo em direção a um buraco negro supermassivo no centro da galáxia hospedeira, conforme descrito na ilustração do artista.

Uma equipe de pesquisadores, liderado por Guang Yang na Penn State, calculou a razão entre a taxa de crescimento de um buraco negro supermassivo e a taxa de crescimento das estrelas em sua galáxia hospedeira e descobriu que é muito maior para galáxias mais massivas. Para galáxias contendo cerca de 100 bilhões de massas solares equivalentes a estrelas, a proporção é cerca de dez vezes maior do que para galáxias contendo cerca de 10 bilhões de massas solares de estrelas.

Usando grandes quantidades de dados do Chandra, HST e outros observatórios, Yang e seus colegas estudaram a taxa de crescimento dos buracos negros em galáxias a distâncias de 4,3 a 12,2 bilhões de anos-luz da Terra. Os dados de raios-X incluíram os levantamentos Chandra Deep Field-South e North e os levantamentos COSMOS-Legacy.

Outro grupo de cientistas, liderado por Mar Mezcua do Instituto de Ciências Espaciais da Espanha, estudaram independentemente 72 galáxias localizadas no centro de aglomerados de galáxias a distâncias variando de até cerca de 3,5 bilhões de anos-luz da Terra e compararam suas propriedades em raios-X e ondas de rádio. Seu trabalho indica que as massas dos buracos negros eram cerca de dez vezes maiores do que as massas estimadas por outro método, partindo do pressuposto de que os buracos negros e as galáxias cresceram em conjunto.

O estudo do Mezcua usou dados de raios-X do Chandra e dados de rádio do Australia Telescope Compact Array, a Matriz Muito Grande de Karl G. Jansky (VLA) e a Matriz de Linha de Base Muito Longa. Um objeto em sua amostra é a grande galáxia no centro do aglomerado de galáxias de Hércules. A imagem mostrada acima inclui dados do Chandra (roxo), Dados VLA (azul) e dados óticos HST (aparecendo em branco).

Dois artigos que descrevem esses resultados foram aceitos no Avisos mensais da Royal Astronomical Society ( MNRAS ) O trabalho de Mezcua et al. foi publicado na edição de fevereiro de 2018 MNRAS (disponível online:arxiv.org/abs/1710.10268). O artigo de Yang et al. aparecerá na edição de abril de 2018 (disponível online:arxiv.org/abs/1710.09399).