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BURACO NEGRO SUPERMASSIVO INFLUENCIA FORMAÇÃO ESTELAR
26 de julho de 2022

 


Os mapas de pressão de IC 5063. O painel esquerdo mostra a pressão interna das nuvens moleculares medida a partir das linhas de emissão de CO e HCO+. O painel direito mostra a pressão do meio ionizado medida a partir das linhas de emissão de enxofre e azoto ionizados. Esta pressão é considerada externa às nuvens moleculares. As cruzes ainalam a posição do núcleo no rádio e as linhas brancas jato, tal como traçado pelo instrumento WFPC2 (Wide Field Planetetary Camera 2) do Telescópio Espacial Hubble.
Crédito: Dasyra et al., 2022

 

Uma equipa europeia de astrónomos liderada pela professora Kalliopi Dasyra da Universidade Nacional Capodistriana de Atenas, Grécia, sob a participação do Dr. Thomas Bisbas, Universidade de Colónia, modelou várias linhas de emissão em observações do ALMA (Atacama Large Millimeter Array) e VLT (Very Large Telescope) para medir a pressão do gás tanto em nuvens com impacto de um jato como em nuvens ambientes. Com estas medições sem precedentes, publicadas recentemente na revista Nature Astronomy, descobriram que os jatos alteram significativamente a pressão interna e externa das nuvens moleculares no seu trajeto. Dependendo de qual das duas pressões muda mais, tanto a compressão das nuvens como o desencadeamento de formação estelar e a dissipação das nuvens e o atraso da formação de estrelas são possíveis na mesma galáxia. "Os nossos resultados mostram que os buracos negros supermassivos, mesmo estando localizados nos centros das galáxias, podem afetar a formação estelar de uma forma galáctica", disse a professora Dasyra, acrescentando que "o estudo do impacto das mudanças de pressão na estabilidade das nuvens foi a chave para o sucesso deste projeto. Uma vez que poucas estrelas se formam realmente num vento, é normalmente muito difícil detetar o seu sinal juntamente com o sinal de todas as outras estrelas na galáxia que hospeda o vento".

Pensa-se que os buracos negros supermassivos se encontram nos centros da maioria das galáxias do nosso Universo. Quando as partículas que estavam a cair para estes buracos negros são aprisionadas por campos magnéticos, podem ser ejetadas para fora e viajar para longe dentro das galáxias sob a forma de enormes e poderosos jatos de plasma. Estes jatos são muitas vezes perpendiculares aos discos galácticos. Em IC 5063, porém, uma galáxia a 156 milhões de anos-luz de distância, os jatos propagam-se efetivamente dentro do disco, interagindo com nuvens de gás molecular frio e denso. A partir desta interação, teoriza-se que seja possível a compressão das nuvens impactadas por jatos, levando a instabilidades gravitacionais e eventualmente à formação estelar devido à condensação do gás.

Para a experiência, a equipa utilizou a emissão de monóxido de carbono (CO) e do catião formil (HCO+), fornecidas pelo ALMA, e a emissão do enxofre ionizado e azoto ionizado fornecidas pelo VLT. Utilizaram depois algoritmos astroquímicos avançados e inovadores para identificar as condições ambientais no fluxo exterior e no meio envolvente. Estas condições ambientais contêm informações sobre a força da radiação ultravioleta das estrelas, o ritmo a que as partículas carregadas relativistas ionizam o gás e a energia mecânica depositada sobre o gás pelos jatos. A determinação destas condições revelou as densidades e temperaturas do gás descritivas das diferentes partes desta galáxia, que foram depois utilizadas para fornecer pressões.

"Realizámos muitos milhares de simulações astroquímicas para cobrir uma vasta gama de possibilidades que podem existir em IC 5063", disse o coautor Dr. Thomas Bisbas, da Universidade de Colónia e antigo investigador do Observatório Nacional de Atenas. Uma parte desafiante do trabalho foi identificar meticulosamente o maior número possível de restrições físicas à gama examinada que cada parâmetro podia ter. "Desta forma, pudemos obter a combinação ótima de parâmetros físicos de nuvens em diferentes locais da galáxia", disse o coautor Georgios Filippos Paraschos, estudante de doutoramento do Instituto Max Planck para Radioastronomia em Bona e antigo estudante de mestrado na Universidade Nacional Capodistriana de Atenas.

De facto, as pressões não foram medidas apenas para alguns locais em IC 5063. Em vez disso, foram criados mapas deste e de outros parâmetros no centro desta galáxia. Estes mapas permitiram aos autores visualizar como as propriedades do gás transitam de um local para outro por causa da passagem do jato. A equipa está atualmente ansiosa pelo próximo grande passo deste projeto: utilizar o Telescópio Espacial James Webb para mais investigações sobre a pressão nas camadas exteriores das nuvens, como sondado pelo quente H2. "Estamos verdadeiramente entusiasmados com a obtenção de dados do JWST", disse a professora Dasyra, "uma vez que vão permitir estudar a interação entre o jato e a nuvem com uma resolução bastante requintada".

 

 

// Universidade de Colónia (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (Nature Astronomy)

Saiba mais

Buraco negro supermassivo:
Wikipedia

IC 5063:
Simbad

ALMA:
Página principal
ALMA (NRAO)
ALMA (NAOJ)
ALMA (ESO)
Wikipedia

VLT:
ESO
Wikipedia

 
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