Descoberta desafia teoria da ativação dos super buracos negros

Os homens nada sabe e ficam bulindo no que não deve: os animais

 

 

 

A imagem da região do COSMOS, divulgada pelos pesquisadores, mostra várias galáxias
Foto: CFHT/IAP/Terapix/CNRS/ESO/Divulgação

Ao contrário do que se pensava até agora, a maior parte dos buracos negros gigantes que se encontram no centro das galáxias desde os últimos 11 bilhões de anos não se tornaram ativos devido a fusões de galáxias. Um novo estudo, que combina dados de um telescópio muito grande (VLT) do Observatório Europeu do Sul (ESO) e do observatório espacial de raios X XMM-Newton da Agência Espacial Europeia (ESA), descobriu que o buraco negro de massa extremamente elevada - com uma massa de milhões de vezes, ou até bilhões de vezes, a massa do Sol - alimenta-se de material que emite imensa radiação à medida que cai no buraco negro.

No coração da maior parte das grandes galáxias, incluindo a Via Láctea, o buraco negro central não se encontra em atividade. Mas em algumas galáxias, particularmente no início da história do universo, isso acontecia.

Até agora, os astrônomos pensavam que a maioria destes núcleos ativos se "acendiam" quando se dava a fusão de duas galáxias ou quando duas galáxias passavam muito perto uma da outra e o material perturbado se tornava o combustível do buraco negro central. No entanto, novos resultados indicam que esta ideia pode estar errada no caso de muitas galáxias ativas.

A pesquisadora Viola Allevato e uma equipe internacional de cientistas da COSMOS (esforço internacional que busca estudar a região espacial de mesmo nome) observaram detalhadamente mais de 600 galáxias ativas em uma região do céu extensivamente estudada, o chamado campo COSMOS. A presença de núcleos ativos de galáxias revela-se através dos raios-X emitidos pela região que circunda o buraco negro.

O observatório espacial da ESA observou esta radiação e as galáxias foram subsequentemente observadas pelo ESO, que mediu as distâncias a estes objetos. Quando se combinam os dois tipos de observação, é possível fazer um mapa tridimensional que mostra onde se encontram as galáxias ativas. "Demoramos mais de cinco anos, mas conseguimos obter um dos maiores e mais completos catálogos de galáxias ativas no céu de raios-X", disse Marcella Brusa, uma das autoras do estudo.

Os astrônomos utilizaram este novo mapa para determinar a distribuição das galáxias ativas e compararam estes resultados aos estudos teóricos. Determinaram também como é que esta distribuição varia à medida que o Universo envelhece - desde há aproximadamente 11 bilhões de anos até hoje.

A equipe descobriu que os núcleos ativos são encontrados majoritariamente em galáxias de massa muito elevada, que contêm muita matéria escura. Este fato revelou-se surpreendente e nada consistente com as previsões feitas pela teoria - se a maior parte dos núcleos ativos fossem uma consequência de fusões e colisões entre galáxias seria de esperar que fossem encontrados em galáxias com massa moderada (cerca de um trilhão de vezes a massa do Sol). A equipe descobriu que a maior parte dos núcleos ativos se encontra em galáxias com massas cerca de 20 vezes maiores do que o valor previsto pela teoria da fusão.

"Estes novos resultados abrem uma nova janela sobre como é que os buracos negros de massa extremamente elevada iniciam as suas 'refeições'", explica Viola Allevato, autora principal do artigo que descreve este trabalho. "Estes resultados indicam que os buracos negros são normalmente alimentados por processos gerados no interior da própria galáxia, tais como instabilidades do disco e formação estelar violenta, em oposição a colisões de galáxias".

Alexis Finoguenov, que supervisou este trabalho, afirmou que "mesmo no passado distante, até cerca de 11 bilhões de anos atrás, as colisões de galáxias apenas justificam uma pequena percentagem das galáxias ativas moderadamente brilhantes. Nessa altura as galáxias estavam todas mais próximas umas das outras e, portanto, era de esperar que a fusão fosse mais frequente do que no passado mais recente. Por isso mesmo os novos resultados são ainda mais surpreendentes".

Um dos mistérios por resolver ainda é saber de onde vem o material que ativa um buraco negro adormecido, originando violentas explosões no centro da galáxia, tornando-o assim um núcleo ativo de galáxia.