p É relativamente fácil para as galáxias fazerem estrelas. Comece com um monte de bolhas aleatórias de gás e poeira. Normalmente, essas bolhas estarão bem quentes. Para transformá-los em estrelas, você tem que esfriá-los. Despejando todo o seu calor na forma de radiação, eles podem comprimir. Despeje mais calor, comprimir mais. Repita por cerca de um milhão de anos. p Eventualmente, pedaços da nuvem de gás encolhem e encolhem, comprimindo-se em pequenos nós. Se as densidades dentro desses nós ficarem altas o suficiente, eles desencadeiam a fusão nuclear e voila:estrelas nascem.

p Quando observamos galáxias massivas, vemos enormes quantidades de radiação de raios-X saindo de seus núcleos. Essa radiação carrega naturalmente o calor. Esta radiação esfria naturalmente as galáxias, especialmente em seus núcleos. Então, o gás no núcleo deve estar se comprimindo e diminuindo de volume. O material circundante deve notar e cair atrás dele, canalizando-se para o núcleo.

p E não apenas um pouco:até mil massas solares por ano devem estar colapsando nos núcleos das galáxias mais massivas à medida que esfriam, legal, legal.

p Este enorme resfriamento e compressão deve, por todos os direitos, desencadeiam grandes quantidades de formação de estrelas. Afinal, você tem exatamente as condições certas:muitas coisas resfriadas em pequenos bolsos.

p Então, nessas galáxias com muita produção de raios-X, devemos ver toneladas de novas estrelas surgindo.

p Nós não.

p Isso é um problema.

p Galáxias quentes e aconchegantes

p Algo precisa manter essas galáxias aquecidas, apesar da grande perda de calor por sua emissão de raios-X. Algo precisa impedir que o gás seja comprimido até a fabricação de estrelas. Algo tem que manter as luzes das estrelas baixas.

p Como acontece com a maioria dos mistérios da astronomia, existem várias ideias, todos com seus próprios pontos fortes e fracos, e nenhum deles inteiramente satisfatório. A variedade de mecanismos usados ​​para explicar este enigma inclui feedback de supernova, ondas de choque poderosas sopradas por estrelas massivas, campos magnéticos descontrolados, e até mesmo alterando a própria forma da galáxia para evitar resfriamento posterior.

p Talvez as coisas mais fáceis de culpar sejam os buracos negros supermassivos que ficam no centro das galáxias. À medida que o gás esfria e flui para dentro, ele se atrai para o buraco negro. O enorme vórtice de sucção da gravidade alimenta-se avidamente do gás, conduzindo-o ainda mais para baixo. Mas com todo aquele gás sendo comprimido em um volume tão pequeno, aquece, Tremendo.

p As vezes, se a mistura de fortes forças magnéticas estiver certa, fluxos de gás podem girar em torno do buraco negro, mal evitando o esquecimento sob o horizonte de eventos, vento e redemoinho ao redor, eventualmente explodindo para fora da região na forma de um longo, jato fino.

p Este jato carrega muita energia. Energia suficiente para aquecer todo o núcleo da galáxia, evitando resfriamento adicional.

p Se isso não for bom o suficiente, a radiação extrema emitida pelo gás quente intenso à medida que é empurrado pela goela do buraco negro pode explodir em seus arredores, fornecer calor mais do que suficiente para interromper - e até reverter - os fluxos de gás frio.

p Pode ser.

p Uma Batida Cardíaca Podre

p Este cenário é definitivamente atraente, porque é a) muito comum eb) muito poderoso. À primeira vista, é um argumento decisivo perfeito, mas a natureza, como sempre, como um hábito de se tornar desagradável. O problema é que a alimentação de buracos negros são sistemas incrivelmente complicados, com todos os tipos de processos físicos misturados, o que os torna difíceis de estudar.

p E, você não saberia disso, quando tentamos simular esses cenários em um computador, seguindo a física da melhor maneira que pudermos e da melhor maneira possível, temos muitos problemas para colocar as quantidades certas de energia nos lugares certos. Às vezes, as galáxias continuam esfriando. Às vezes, eles explodem. Às vezes, eles oscilam para frente e para trás entre o aquecimento e o resfriamento muito rapidamente.

p Embora ainda não tenhamos uma imagem completa e final, os pesquisadores estão se firmando, se lento, progresso na compreensão da relação entre buracos negros gigantes e suas galáxias hospedeiras. Em um artigo recente, cientistas usaram simulações de computador avançadas para tentar examinar o quadro completo, incluindo o máximo possível da física detalhada.

p Eles descobriram que, quando se trata desses processos fantásticos que caracterizam o incrível poder bruto da natureza em sua forma mais crua, sutilezas importam. Certo, a intensa radiação emitida pelo gás em queda e os jatos que escapam perto da superfície mortal dos buracos negros desempenham um papel na regulação das temperaturas das galáxias. Mas muitas vezes eles falham, aplicando mal suas energias nos lugares errados ou nos momentos errados.

p Física para o Resgate

p Mas radiação e jatos não são as únicas coisas impulsionadas pelos buracos negros supermassivos centrais. Raios cósmicos, minúsculas partículas carregadas viajando perto da velocidade da luz, inundar a vizinhança do redemoinho. Eles ajudam a transportar o calor em um bom mesmo, ritmo constante, mantendo o batimento cardíaco da galáxia em um ritmo regular.

p Além disso, há boa turbulência à moda antiga, com ondas de choque ondulantes e mau temperamento geral causado pelos surtos no centro. Esta turbulência faz um bom trabalho em evitar que o gás circundante resfrie completamente e estourar em formação de estrelas.

p Então é isso, a história completa? Claro que não. Galáxias estão vivas, criaturas que respiram, com enormes motores de gravidade dirigindo seus corações, e fluxos entrelaçados de gás moldados por poderosas - e às vezes exóticas - forças. É um problema difícil de estudar, mas um fascinante, pois, ao estabelecer a relação entre as galáxias e seus buracos negros, conforme comunicado através dos fluxos e interrupções do gás frio, podemos tentar desvendar a história da própria evolução da galáxia.