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    Núcleos galácticos ativos e formação de estrelas

    A galáxia UGC 5101 contém um núcleo ativo (AGN), um núcleo compacto que emite radiação abundante e possivelmente estimula a formação de estrelas. Nesta imagem do Hubble, a cauda de maré à esquerda sugere que a galáxia é na verdade um par de galáxias que se fundem. Astrônomos que estudam como AGN influenciam o desenvolvimento de sua galáxia hospedeira concluíram que ambos crescem juntos. Crédito:NASA, ESA, a equipe do Hubble Heritage; STScI / AURA) -ESA / Hubble Collaboration e A. Evans University of Virginia, Charlottesville / NRAO / Stony Brook University

    A maioria das galáxias hospeda um buraco negro supermassivo (SMBH) em seu núcleo. (Um buraco negro supermassivo é aquele cuja massa excede um milhão de massas solares.) Uma questão chave não resolvida na formação e evolução de galáxias é o papel que essas SMBHs desempenham na formação de suas galáxias. A maioria dos astrônomos concorda que deve haver uma forte conexão por causa das correlações observadas entre a massa de um SMBH e a luminosidade de sua galáxia, massa estelar, e os movimentos estelares na galáxia. Essas correlações se aplicam tanto em galáxias locais quanto em épocas cósmicas anteriores. Mas apesar do progresso no estudo de SMBHs, como eles afetam seus hospedeiros ainda não é compreendido. Em alguns cenários sugeridos, o SMBH suprime a formação de estrelas na galáxia ao expelir material. Em outros, como o cenário de fusão, o efeito é o oposto:o SMBH aumenta a formação de estrelas ajudando a agitar o meio interestelar. Simulações de computador foram realizadas para tentar resolver essas diferenças, e eles tendem a mostrar que o gás frio fluindo do meio intergaláctico pode alimentar tanto o SMBH quanto o crescimento da galáxia.

    A formação de estrelas é um dos principais marcadores do crescimento da galáxia. Observações de galáxias tentaram medir a formação de estrelas correlacionando a taxa de formação com a luminosidade intrínseca (a formação de estrelas aquece a poeira cuja emissão infravermelha pode dominar a luminosidade). Contudo, a emissão da região em torno de um buraco negro supermassivo que está se acumulando ativamente, um núcleo galáctico ativo (AGN), pode ser facilmente confundido com a emissão da formação de estrelas. Os raios X ou a emissão de íons altamente excitados podem ser usados ​​para determinar as contribuições de AGN de ​​forma independente, mas essas medidas podem ser complicadas pela intervenção de extinção de poeira ou outros efeitos. Além disso, há evidências de que em galáxias pequenas ou menos luminosas, ou naqueles em épocas cósmicas anteriores, outros fatores como abundância de elementos influenciaram fortemente o desenvolvimento da galáxia.

    Os astrônomos do CfA Belinda Wilkes e Joanna Kuraszkiewicz e cinco colegas examinaram 323 galáxias conhecidas por hospedar AGN de ​​sua forte emissão de raios-X (medida pelo telescópio XMM-Newton) e também para ter a formação de estrelas ativas em andamento, conforme determinado por sua emissão no infravermelho distante ( medida com o telescópio espacial Herschel). As galáxias estão todas a distâncias tais que sua luz viaja por cerca de dois a onze bilhões de anos. A análise estatística da amostra revela que, em média, o AGN contribui com cerca de 20% para a luminosidade infravermelha, embora às vezes possa ser superior a 90%. Eles chegam à importante conclusão de que não há evidências, pelo menos neste conjunto de objetos, para uma forte correlação entre os dois, ou que AGNs extinguem a formação de estrelas. Na verdade, parece que ambos crescem juntos.


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