Grandes buracos negros podem inibir a formação de estrelas

Galáxia que ajuda a ilustrar as novas descobertas

O Observatório Espacial Herschel mostrou que galáxias com os mais poderosos e ativos buracos negros em seus núcleos produzem menos estrelas do que galáxias com buracos negros menos ativos. Os resultados são os primeiros a demonstrar que buracos negros suprimiram a formação de estrelas galácticas quando o Universo tinha menos de metade da sua idade atual. 

Rschel é uma missão liderada pela Agência Espacial Europeia (ESA) com contribuições importantes da Nasa.

"Queremos saber como a formação de estrelas e atividades de buracos negros estão ligadas”, disse Mathew na Página do Laboratório de Ciência Espacial Mullard da University College de Londres, Reino Unido ele é principal autor de um artigo descrevendo os resultados na revista Nature desta semana. "Os dois processos aumentam juntos até certo ponto, mas os buracos negros parecem mais enérgicos para desligar a formação de estrelas."

Os buracos negros supermassivos, pesando tanto quanto milhões de sóis, acredita-se que residam nos corações de todas as grandes galáxias. Quando o gás cai sobre esses monstros, o material é acelerado e aquecido em torno do buraco negro, liberando uma torrente de energia. No início da história do universo, esses gigantes, luminosos buracos negros, chamados núcleos ativos de galáxias, eram frequentemente muito mais brilhantes e mais enérgicos. A formação de estrelas também foi acelerada na época.

Estudos de galáxias próximas sugerem ativos buracos negros podem suprimir a formação de estrelas. Os revved-up, buracos negros centrais calor provavelmente se e dispersar os reservatórios galácticos de gás frio necessárias para criar novas estrelas. Esses estudos têm fornecido apenas "instantes" no tempo, no entanto, deixando a relação geral de núcleos ativos de galáxias e formação estelar claro, especialmente ao longo da história cósmica da formação das galáxias.

Observatório Espacial Herschel 

"Para entender como ativos núcleos galácticos podem afetar a formação de estrelas ao longo da história do universo nós investigamos um momento em que a formação de estrelas foi mais vigoroso, entre oito e 12 bilhões de anos atrás," disse o co-autor James Bock, um cientista de pesquisa sênior do laboratório de propulsão a jato em Pasadena, Califórnia (NASA), e co-coordenador da Pesquisa de Multicamadas Extragalácticos do telescópio Herschel. "Naquela época, as galáxias estavam se formando estrelas 10 vezes mais rapidamente do que são hoje, em média. Muitas destas galáxias são incrivelmente luminosas, mais de 1.000 vezes mais brilhantes do que a nossa Via Láctea."

Para o novo estudo Page e seus colegas usaram dados do Herschel que sondados 65 galáxias em comprimentos de onda equivalente à espessura de várias folhas de papel de escritório, uma região do espectro da luz conhecida como infravermelho distante. Estes comprimentos de onda revelaram a taxa de formação estelar, porque a maior parte da energia liberada pelas estrelas em desenvolvimento aquece a poeira em seu entorno, que, em seguida, re-irradia a luz das estrelas em comprimentos de onda do infravermelho distante.

Os pesquisadores compararam as leituras infravermelhas, com raios-X de streamings a partir dos buracos negros ativos centrais em galáxias da pesquisa, medido pelo Observatório de raios-X Chandra. Em intensidades mais baixas, o brilho dos buracos negros e formação de estrelas aumentou em sincronia. No entanto, a formação de estrelas caíram em galáxias com os mais enérgicos buracos negros centrais. Os astrônomos pensam que as entradas de estrelas, gás combustível e novos buracos negros supermassivos. Alimente um buraco negro central demais então ele começa a vomitar radiação para a galáxia que impede que matéria-prima de aglomerando-se em novas estrelas.

"Agora que vemos a relação entre buracos negros ativos, e supermassivos, e formação de estrelas, queremos saber mais sobre como funciona esse processo", disse Bill Danchi, Herschel cientista do programa na sede da NASA em Washington. "A formação de estrelas é interrompida desde o início com a formação das galáxias mais brilhantes desse tipo, ou se todos os buracos negros ativos, eventualmente, reduzem a formação de estrelas, e os energéticos fazer isso mais rapidamente do que os menos ativos?"

Herschel é a pedra angular da ESA, com instrumentos científicos fornecidos por consórcios de institutos europeus e participação importante da NASA.