Buraco negro supermassivo influencia a formação de estrelas

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Uma equipe europeia de astrônomos liderada pelo professor Kalliopi Dasyra da Universidade Nacional e Kapodistrian de Atenas, Grécia, sob a participação do Dr. Thomas Bisbas, da Universidade de Colônia modelou várias linhas de emissão no Atacama Large Millimeter Array (ALMA) e no Very Large Telescope (VLT) ) para medir a pressão do gás em nuvens impactadas por jatos e nuvens ambientes. Com essas medições sem precedentes, publicadas recentemente na Nature Astronomy , eles descobriram que os jatos alteram significativamente a pressão interna e externa das nuvens moleculares em seu caminho.

Dependendo de qual das duas pressões muda mais, tanto a compressão de nuvens quanto o desencadeamento da formação de estrelas e a dissipação de nuvens e o atraso da formação de estrelas são possíveis na mesma galáxia. "Nossos resultados mostram que os buracos negros supermassivos , mesmo estando localizados nos centros das galáxias, podem afetar a formação de estrelas em toda a galáxia", disse o professor Dasyra. “Estudar o impacto das mudanças de pressão na estabilidade das nuvens foi a chave para o sucesso deste projeto. galáxia hospedando o vento."

Acredita-se que os buracos negros supermassivos estejam no centro da maioria das galáxias do nosso universo. Quando as partículas que estavam caindo nesses buracos negros são aprisionadas por campos magnéticos, elas podem ser ejetadas para fora e viajar para dentro das galáxias na forma de enormes e poderosos jatos de plasma. Esses jatos são geralmente perpendiculares aos discos galácticos. No IC 5063, no entanto, uma galáxia a 156 milhões de anos-luz de distância, os jatos estão se propagando dentro do disco, interagindo com nuvens de gás molecular frias e densas. A partir dessa interação, teoriza-se que a compressão das nuvens impactadas pelo jato é possível, levando a instabilidades gravitacionais e, eventualmente , à formação de estrelas devido à condensação do gás.

Para o experimento, a equipe utilizou a emissão de monóxido de carbono (CO) e cátion formil (HCO + ) fornecida pelo ALMA, e a emissão de enxofre ionizado e nitrogênio ionizado fornecida pelo VLT. Eles então usaram algoritmos astroquímicos avançados e inovadores para identificar as condições ambientais na vazão e no meio circundante. Essas condições ambientais contêm informações sobre a força da radiação ultravioleta distante das estrelas, a taxa na qual as partículas carregadas relativísticas ionizam o gás e a energia mecânica depositada no gás pelos jatos. A redução dessas condições revelou as densidades e temperaturas do gás descritivas de diferentes partes desta galáxia, que foram então usadas para fornecer pressões.

"Realizamos muitos milhares de simulações astroquímicas para cobrir uma ampla gama de possibilidades que podem existir no IC 5063", disse o coautor Dr. Thomas Bisbas, DFG Fellow da Universidade de Colônia e ex-pesquisador de pós-doutorado no Observatório Nacional de Atenas. . Uma parte desafiadora do trabalho foi identificar meticulosamente o maior número possível de restrições físicas para a faixa examinada que cada parâmetro poderia ter. "Dessa forma, podemos obter a combinação ideal de parâmetros físicos de nuvens em diferentes locais da galáxia", disse o co-autor Sr. Georgios Filippos Paraschos, Ph.D. estudante no Instituto Max Planck de Radioastronomia em Bonn e ex-aluno de mestrado na Universidade Nacional e Kapodistrian de Atenas.

Na verdade, as pressões não foram medidas apenas para alguns locais na IC 5063. Em vez disso, foram criados mapas desta e de outras grandezas no centro desta galáxia. Esses mapas permitiram aos autores visualizar como as propriedades do gás transitam de um local para outro devido à passagem do jato. A equipe está atualmente ansiosa para o próximo grande passo deste projeto: usar o Telescópio Espacial James Webb para mais investigações da pressão nas camadas externas de nuvens, conforme sondado pelo H 2 quente .

“Estamos realmente empolgados em obter os dados do JWST”, disse o professor Dasyra, “pois eles nos permitirão estudar a interação da nuvem de jato em uma resolução requintada”.

Fonte: phys.org