terça-feira, 11 de junho de 2019

Ventos poderosos produzidos por um buraco negro supermassivo

Os buracos negros supermassivos nos centros de muitas galáxias parecem ter uma influência básica nas suas evoluções.


© ESA (ventos de um buraco negro varrem o gás das galáxias)

Isto acontece durante uma fase em que o buraco negro está consumindo o material da galáxia em que reside a uma grande velocidade, crescendo em massa ao fazê-lo. Durante esta fase, dizemos que a galáxia tem um núcleo ativo (AGN, “active galactic nucleus”).

O efeito que esta atividade tem sobre a galáxia hospedeira é conhecido como feedback AGN e uma das suas propriedades são os ventos galácticos: este é o gás do centro da galáxia que é expelido pela energia liberada pelo núcleo ativo. Estes ventos podem atingir velocidades de até milhares de quilômetros por segundo e nos AGNs mais energéticos, por exemplo, nos quasares, podem limpar os centros das galáxias impedindo a formação de novas estrelas. Mostrou-se que a evolução da formação estelar ao longo de escalas de tempo cosmológicas não pode ser explicada sem a existência de um mecanismo regulador.

Para estudar estes ventos em quasares utilizou-se o espectrógrafo infravermelho EMIR acoplado ao GTC (Gran Telescopio Canarias). O EMIR é um instrumento completamente desenvolvido no Instituto de Astrofísica das Canárias, construído para estudar os objetos mais frios e mais distantes do Universo, analisando a luz infravermelha. Desde junho de 2016 que está instalado no GTC, depois de passar por uma fase exaustiva de testes no IAC em La Laguna.

O quasar obscurecido estudado, denominado J1509+0434, está no Universo local e é um análogo dos quasares mais distantes e muito mais numerosos onde o feedback AGN deve estar afetando seriamente a formação de novas estrelas.

"O EMIR permitiu-nos estudar os ventos do gás ionizado e molecular deste quasar usando o espectro infravermelho. Esta análise é muito importante porque nem sempre mostra propriedades semelhantes, o que nos diz muito sobre como estes ventos são produzidos e como afetam as suas galáxias hospedeiras," explica Ramos Almeida. O estudo deste e de outros quasares locais permitirá entender o que estava acontecendo nas galáxias quando eram mais jovens e quando estavam formando as suas estruturas que vemos hoje.

Com base nos novos dados obtidos com o EMIR, foi descoberto que o vento ionizado é mais rápido do que o vento molecular, atingindo velocidades de até 1.200 km/s. No entanto, o vento molecular esvaziando os reservatórios de gás da galáxia em até 176 massas solares por ano, seria o motivo principal? "Novas observações com o ALMA vão permitir confirmar esta estimativa," explicou José Acosta Pulido, pesquisador do IAC.

O próximo passo é observar uma amostra completa de quasares próximos obscurecidos com o EMIR para estudar os seus ventos ionizados e moleculares. Os cientistas também querem analisar as populações estelares das suas galáxias hospedeiras. Isto permitirá confirmar diretamente o feedback AGN na evolução das galáxias.

O estudo foi publicado na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Letters.

Fonte: Instituto de Astrofísica de Canarias

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