Uma simulação em computador mostra que a energia gerada quando buracos negros se fundem contribui para a formação estelar, pois espele gás até aos limites da galáxia , o que cria limites à quantidade de matéria que o buraco negro pode consumir.

Este trabalho ajuda a confirmar o que os astrónomos têm suspeitado nos anos mais recentes, de que os buracos negros são peças fundamentais no processo de construção galáctica. Também coincide de forma bastante exacta com diversas observações.

No universo primitivo densamente povoado, pequenas galáxias colidiam e fundiam-se frequentemente de acordo com a teoria mais aceite de formação galáctica. Muitas destas galáxias teriam buracos negros pequenos, mas os buracos negros também se fundiram dando origem aos buracos negros supermassivos que hoje são o centro da maior parte das galáxias observadas.

Sequência da simulação da fusão de duas galáxias.
Crédito: Universidade de Harvard, Universidade Carnegie Mellon e Instituto Max-Planck
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Os buracos negros não podem ser observados mas são normalmente detectados pelos efeitos gravitacionais que geram sobre as estrelas e gases das galáxias. Têm uma reputação de sugarem tudo à sua volta, mas de facto a força que exercem sobre qualquer corpo é exactamente igual à que seria exercida por uma estrela (ou outro objecto qualquer) de igual massa colocada à mesma distância do corpo.

Os buracos negros mais supermassivos têm tipicamente menos de 1% da massa da galáxia onde estão alojados. No entanto, por serem corpos extremamente compactos, a força que exercem sobre os corpos mais próximos é enorme, o que os puxa para o seu interior.

O gás em redor do buraco negro é acelerado até velocidades relativistas (próximas da velocidade da luz) à medida que espirala para o buraco negro e é aquecido até temperaturas tão elevadas que se transforma em plasma (o plasma é o quarto estado da matéria, em que todas as partículas têm carga (iões e electrões)).O plasma emite uma intensa radiação abrangendo todo o espectro, desde ondas rádio até aos raios-X. A observação desta radiação fornece outra pista para a presença do buraco negro.

Os teóricos têm dito que o processo criaria um vento cósmico que sopraria o material para longe do buraco negro. Um estudo da Universidade de Penn State study em 2003 encontrou evidências destes ventos gigantescos de galáxias longínquas ultrabrilhantes chamadas quasares. No entanto, a intensa radiação e dispersão dos gases em torno do quasar impede os astrónomos de ver o que se passa no seu interior, por isso é difícil obter conclusões definitivas.

O jactos da galáxia NGC326 mudaram abruptamente de direcção, o que foi interpretado como o resultado do choque de dois buracos negros.
Crédito: NRAO/AUI, Murgia et al.; STScI
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Na nova simulação os buracos negros que se fundem consomem o gás da vizinhança. Mas o quasar que ele gera sopra o gás das vizinhanças para fora da galáxia.

A simulação concorda com a observação de que os quasares seriam frequentes no Universo primitivo e raros nos tempos actuais. Os teóricos assumiram que a fase quasar é relativamente breve e as galáxias actuais, que embora por vezes sejam gigantescas, nunca são impressionantemente brilhantes, já maturaram para além desta fase.

As simulações também revelam que o conteúdo galáctico está directamente relacionado com o buraco negro que albergam.

Estes resultados foram publicados na revista Nature de ontem, 10 de Fevereiro de 2005.

Links:

Nature:
http://www.nature.com/cgi-taf/DynaPage.taf?file=/nature/journal/v433/n7026/full/nature03335_fs.html&content_filetype=PDF