Nova Descoberta - Os buracos negros supermassivos estão crescendo mais rápido que suas galáxias

 Novas evidências do observatório de raios X Chandra desafia idéias dominantes sobre como buracos negros supermassivos crescem nos centros das galáxias. Sabe-se que um buraco negro supermassivo e o bojo de estrelas no centro da sua galáxia anfitriã crescem no mesmo ritmo, ou seja, um maior bojo possui um maior buraco negro. Um novo estudo de dados do Chandra revelou duas galáxias vizinhas, cujos buracos negros supermassivos estão crescendo mais rápido do que as próprias galáxias. A massa de um buraco negro gigante no centro de uma galáxia é tipicamente uma pequena fração (cerca de 0,2 por cento) da massa contida no bojo, ou a região de densidade estrelas de enchimento, que o rodeia. Os objetivos do estudo mais recente do Chandra, as galáxias NGC 4342 e NGC 4291, tem buracos negros que são 10 vezes a 35 vezes mais massivo do que deve ser comparado com seus bojos. As novas observações com o Chandra mostram que os halos ou envelopes maciços de matéria escura em que estas galáxias residem, também estão com sobrepeso. O novo estudo sugere que os dois buracos negros supermassivos e sua evolução estão presos aos seus halos de matéria escura e eles não crescem em conjunto com os bojos galácticos.

Nesta perspectiva, os buracos negros e halos de matéria escura não estão acima do peso, mas a massa total das galáxias é muito baixo. "Isso nos dá mais provas de uma ligação entre dois dos fenômenos mais misteriosos e mais obscuros da astrofísica - buracos negros e matéria escura - nestas galáxias", disse Akos Bogdan, do Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica (CFA) em Cambridge, que liderou o novo estudo.

As galáxias NGC 4342 e NGC 4291 estão perto da Terra em termos cósmicos, com distâncias de 75 milhões e 85 milhões de anos-luz, respectivamente. Os astrônomos haviam observado que estas galáxias hospedam buracos negros com massas relativamente grandes. Com base nas novas observações do Chandra, no entanto, foi possível excluir um fenômeno conhecido como força de maré. Ela ocorre quando algumas das estrelas de uma galáxia são arrancadas pela força da gravidade durante um encontro com outra galáxia. Se tal despojamento ocorreu, os halos também na maior parte teria sido extraído. Porque a matéria escura se estende mais longe das galáxias, é mais tênues para eles do que as estrelas e é mais provável ser puxado.

Para afastar o efeito de maré, os astrônomos usaram o Chandra para procurar evidências do calor, gás emitindo raios X em torno das duas galáxias. Como a pressão do gás quente - estimada a partir de imagens de raios X - equilibra a atração gravitacional de toda a matéria na galáxia, os novos dados do Chandra pode fornecer informações sobre os halos de matéria escura. O gás quente foi encontrado amplamente distribuído em torno de ambas NGC 4342 e NGC 4291, o que implica que cada galáxia tem um halo de matéria escura invulgarmente grande e que essa força de maré é improvável.  "Esta é a evidência mais clara que temos, no universo próximo, os buracos negros que crescem mais rápido do que a sua galáxia hospedeira", disse o co-autor Bill Forman, também do CFA. Como pode a massa de um buraco negro crescer mais rápido do que a massa estelar da sua galáxia anfitriã? Os autores do estudo sugerem que uma grande concentração de gás girando lentamente no centro galático é o que o buraco negro consome na fase inicial de sua existência. Ela cresce rapidamente, e à medida que cresce, a quantidade de gás que pode crescer junto aumenta com a produção de energia a partir da acreção. Uma vez que o buraco negro atinge uma massa crítica, explosões movidas pelo consumo contínuo de gás impedem o resfriamento e limita a produção de novas estrelas. O estudo também foi aceito para publicação no Astrophysical Journal.

Fonte: http://www.nasa.gov/chandra