Novos estudos do distante Universo confirmam a ideia de que os buracos negros e as galáxias ajudaram-se mutuamente no crescimento através de massivas fusões.
Numa investigação, cientistas examinaram galáxias em formação estelar no jovem Universo e descobriram que os buracos negros parecem crescer continuamente durante "baby booms" estelares. As observações revelam uma altura de intensos nascimentos estelares e de crescimento dos buracos negros em algumas galáxias há cerca de 10 mil milhões de anos atrás.
Os astrónomos pensam que galáxias em colisão despertaram a formação estelar enquanto permitiam o crescimento dos buracos negros.
Este evento é parte de um projecto de contrução cooperativa que formou grandes galáxias carregadas de velhas estrelas e dominadas por buracos negros centrais, tal como se vê no Universo moderno.
"Estas descobertas providenciam suportes observacionais directos do crescimento simultâneo de grandes galáxias e dos seus buracos negros," disse o líder do estudo David Alexander da Universidade de Cambridge.
Ilustração que mostra duas jovens galáxias no processo de fusão. Esta despertou um prodigioso processo de formação estelar, o qual pela sua vez alimenta o crescimento dos buraco negros supermassivos centraais de cada galáxia.
Crédito: Raios-X: NASA/CXC/IoA/D. Alexander et al.; Ilustração CXC/M. Weisse
A pesquisa encontra-se mais detalhada na edição de 7 de Abril da revista Nature e foi apresentada na semana passada numa reunião da Sociedade Astronómica Real.
As galáxias foram encontradas com o telescópio James Clerk Maxwell. O Observatório Keck no Hawaii revelou a velocidade do nascimento estelar. Depois, o Observatório de raios-X da NASA, Chandra, foi usado para detectar o gás quente em volta dos presumidos buracos negros, o que forneceu mais informações acerca do crescimento destes colossos gravíticos centrais.
O brilho em torno dos buracos negros pensa-se que seja gás que se encontra prestes a ser consumido e simultaneamente iluminado pela tremenda energia envolvida à medida que é acelerado a grandes velocidades pelo puxo gravitacional do buraco negro.
As descobertas vêm ao encontro de recentes simulações computacionais, dirigidas por Tiziana Di Matteo da Universidade Carnegie Mellon, sugerindo que as fusões galácticas conduzem o material para o centro do sistema em fusão, providenciando uma espécie de "comida" para o buraco negro. A simulação também sugere que a energia criada quando os buracos negros se juntam contribui para a formação estelar enquanto espalha gás para os arredores da galáxia, criando um limite para o que um buraco negro pode consumir.
"Estas observações recentes estão de acordo com a nossa simulação," disse Di Matteo. "É excitante ver que estamos a convergir para uma imagem consistente de formação galáctica, tanto em observações como na teoria."
Um estudo separado usando rádio-telescópios também descobriu que as galáxias que prodigiosamente produzem estrelas estavam regularmente no processo de fusão.
"As mais remotas galáxias «starbust», assim chamadas devido ao seu alto nível de formação estelar, produzem tipicamente 1,000 ou mais massas solares de estrelas por ano -- pelo menos cinquenta vezes mais que as galáxias mais activas do Universo vizinho," explicou Anita Richards do Observatório Jodrell Bank da Universidade de Manchester.
As jovens galáxias no estudo de Richards também envolviam buracos negros supermassivos que eram "alimentados" activamente.
"Uma pista para a origem deste fenómeno é a de que o Telescópio Espacial Hubble muitas vezes revela duas ou mais galáxias distorcidas associadas a estas fontes," disse Richards a semana passada. "As colisões seguintes de gás e poeira despertam a formação estelar e também alimentam o buraco negro central."
As fusões galácticas são menos frequentes hoje em dia. Mas daqui a uns milhares de milhões de anos, a nossa Via Láctea irá colidir com a Galáxia de Andrómeda (M31).
Links:
Simulação de uma colisão galáctica:
http://chandra.harvard.edu/photo/2005/smg/animations.html
Colisões galácticas:
http://arxiv.org/html/astro-ph/9908269/homepage.html |
