Buracos negros supermassivos extinguem a formação de estrelas em galáxias ao suprimir o acúmulo de gás circunnuclear


Novas simulações realizadas por investigadores do Instituto Max Planck de Astrofísica sugerem que buracos negros supermassivos (SMBH) nos centros de galáxias massivas podem extinguir a formação de estrelas nas suas galáxias hospedeiras, evitando que gás frio e formador de estrelas se acumule nas regiões centrais.

Galáxias massivas em nosso Universo contêm buracos negros supermassivos centrais e esses buracos negros são conhecidos por serem os principais impulsionadores dos Núcleos Galácticos Ativos (AGN). Um AGN é principalmente um buraco negro supermassivo que agrega matéria do meio circundante e expele parte do material agregado de volta ao meio interestelar na forma de fluxos altamente energéticos.

As saídas do AGN podem aquecer o gás e, assim, evitar que o gás esfrie e se condense em estrelas. Em galáxias massivas, a acumulação de gás no buraco negro supermassivo ocorre principalmente através de gás molecular frio que flui para dentro ao longo de filamentos ou correntes de grandes distâncias na galáxia.

Os fluxos quentes de AGN podem perturbar e destruir os filamentos que chegam, obstruindo assim o fornecimento de combustível ao buraco negro central e causando uma diminuição na taxa de formação de estrelas.

Embora as observações tenham mostrado que existem tais fluxos centrais de gás molecular frio, o impacto dos fluxos centrais de AGN no encerramento destes fluxos não foi visto diretamente até agora.

Neste trabalho, os pesquisadores investigaram a interação entre as entradas e saídas, realizando simulações magneto-hidrodinâmicas tridimensionais de alta resolução de uma galáxia massiva e rotativa contendo um SMBH central.

Eles descobriram que as saídas quentes de AGN podem de fato interromper e destruir as entradas frias. Além disso, as simulações mostraram que os fluxos de entrada podem continuar a penetrar profundamente em direção ao buraco negro apenas através de ambientes gasosos densos que protegem os fluxos de entrada do impacto destrutivo dos fluxos de saída.

Os pesquisadores concluem que, na presença de fluxos de AGN centrais e quentes, os fluxos de gás frio em direção ao SMBH central podem ser sustentados apenas nas regiões densas da galáxia. Uma vez que a maior parte do gás em galáxias massivas reside em regiões filamentares de baixa densidade fora das regiões circunnucleares densas, o encerramento do influxo devido às saídas de AGN pode reduzir significativamente a quantidade de gás disponível para a formação de estrelas nestas galáxias.