No coração de quase todas as galáxias suficientemente massivas, existe um buraco negro cujo campo gravitacional, embora muito intenso, afeta apenas uma pequena região em torno do centro da galáxia. Mesmo que esses objetos sejam milhares de milhões de vezes menores do que suas galáxias hospedeiras, nossa visão atual é que o Universo só pode ser compreendido se a evolução das galáxias for regulada pela atividade desses buracos negros, porque sem eles as propriedades observadas das galáxias não podem ser explicadas.

As previsões teóricas sugerem que, à medida que esses buracos negros crescem, eles geram energia suficiente para aquecer e expulsar o gás dentro das galáxias para grandes distâncias. Observar e descrever o mecanismo pelo qual essa energia interage com as galáxias e modifica sua evolução é, portanto, uma questão básica na astrofísica atual.

Com este objetivo em mente, um estudo liderado por Ignacio Martín Navarro, pesquisador do Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), deu um passo adiante e tentou ver se a matéria e a energia emitidas ao redor desses buracos negros podem alterar a evolução, não só da galáxia hospedeira, mas também das galáxias satélites ao seu redor, em distâncias ainda maiores. Para fazer isso, a equipe usou o Sloan Digital Sky Survey, o que lhes permitiu analisar as propriedades das galáxias em milhares de grupos e aglomerados. As conclusões deste estudo, começou durante a estada de Navarro no Instituto Max Planck de Astrofísica, são publicados hoje em Natureza revista.

"Surpreendentemente, descobrimos que as galáxias satélites formaram mais ou menos estrelas, dependendo de sua orientação em relação à galáxia central, "explica Annalisa Pillepich, pesquisador do Instituto Max Planck de Astronomia (MPIA, Alemanha) e coautor do artigo. Para tentar explicar esse efeito geométrico nas propriedades das galáxias satélites, os pesquisadores usaram uma simulação cosmológica do Universo chamada Illustris-TNG, cujo código contém uma forma específica de lidar com a interação entre os buracos negros centrais e suas galáxias hospedeiras. "Assim como com as observações, a simulação Illustris-TNG mostra uma modulação clara da taxa de formação de estrelas em galáxias satélites dependendo de sua posição em relação à galáxia central, " Ela adiciona.

Este resultado é duplamente importante porque dá suporte observacional para a ideia de que os buracos negros centrais desempenham um papel importante na regulação da evolução das galáxias, que é uma característica básica de nossa compreensão atual do Universo. No entanto, esta hipótese é continuamente questionada, dada a dificuldade de medir o possível efeito dos buracos negros em galáxias reais, ao invés de considerar apenas implicações teóricas.

Esses resultados sugerem, então, que existe um acoplamento particular entre os buracos negros e suas galáxias, pelo qual eles podem expelir matéria a grandes distâncias dos centros galácticos, e pode até mesmo afetar a evolução de outras galáxias próximas. "Portanto, não apenas podemos observar os efeitos dos buracos negros centrais na evolução das galáxias, mas nossa análise abre o caminho para entender os detalhes da interação, "explica Navarro, quem é o primeiro autor do artigo.

“Este trabalho foi possível devido à colaboração entre duas comunidades:os observadores e os teóricos que, no campo da astrofísica extragalática, estão descobrindo que as simulações cosmológicas são uma ferramenta útil para entender como o Universo se comporta, "conclui.