quinta-feira, 1 de outubro de 2020

Seis galáxias presas perto de um buraco negro supermassivo

Com o auxílio do Very Large Telescope (VLT) do ESO, os astrônomos descobriram seis galáxias perto de um buraco negro supermassivo quando o Universo tinha menos de um bilhão de anos de idade.

© ESO/L. Calçada (seis galáxias perto de um buraco negro supermassivo)

Esta é a primeira vez que um tal grupo é observado tão cedo depois do Big Bang, o que nos ajuda a compreender melhor como é que os buracos negros supermassivos, um dos quais existe no centro da nossa Via Láctea, se formaram e se tornaram tão grandes tão depressa. Estas observações apoiam a teoria de que os buracos negros podem crescer rapidamente dentro de enormes estruturas em forma de teias, alimentando-se das enormes quantidades de gás aí existentes. 

As novas observações obtidas com o VLT revelaram as galáxias em torno do buraco negro supermassivo, todas elas situadas numa rede cósmica de gás que se estende a mais de 300 vezes o tamanho da Via Láctea. As galáxias permanecem e crescem onde os filamentos se cruzam e correntes de gás, disponíveis para alimentar tanto as galáxias como o buraco negro central supermassivo, podem fluir ao longo dos filamentos. 

A radiação emitida por esta enorme estrutura em teia, com o seu buraco negro de um bilhão de massas solares, viajou até nós desde uma época em que o Universo tinha apenas 0,9 bilhão de anos.

Os primeiros buracos negros, que se acredita terem se formado a partir do colapso das primeiras estrelas, devem ter crescido muito depressa para atingirem esta quantidade de massa durante pouco tempo. Os astrônomos têm se esforçado para explicar como quantidades suficientemente grandes de matéria poderiam estar disponíveis para permitir que estes objetos crescessem até tamanhos enormes em tão pouco tempo. A estrutura recém-descoberta oferece uma explicação provável: a “teia” e as galáxias no seu interior contêm gás suficiente para fornecer o combustível de que o buraco negro central precisa para se tornar rapidamente um gigante supermassivo.

Mas como é que estas enormes estruturas em forma de teia se formam inicialmente? Os astrônomos acreditam que os halos gigantes da misteriosa matéria escura sejam a chave. Acredita-se que estas enormes regiões de matéria invisível atraiam enormes quantidades de gás no Universo primitivo; juntos, o gás e a matéria escura invisível, formam estas estruturas do tipo de teias, onde galáxias e buracos negros podem evoluir. 

As galáxias agora detectadas são algumas das mais fracas que os atuais telescópios conseguem observar. Esta descoberta exigiu observações durante várias horas com os maiores telescópios ópticos disponíveis, incluindo o VLT. Com o auxílio dos instrumentos MUSE e FORS2 montados no VLT no Observatório do Paranal do ESO, no deserto chileno do Atacama, a equipe confirmou a ligação entre quatro das seis galáxias e o buraco negro. 

Estes resultados contribuem para compreendermos como é que buracos negros supermassivos e grandes estruturas cósmicas se formam e evoluem. O Extremely Large Telescope (ELT) do ESO, atualmente em construção no Chile, com os seus poderosos instrumentos será capaz de continuar este trabalho de pesquisa ao observar galáxias ainda mais fracas em torno de buracos negros supermassivos no Universo primordial.

Esta pesquisa foi publicada na revista Astronomy & Astrophysics.

Fonte: ESO

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