Novas observações do Telescópio Webb revelam que os buracos negros "desligam" rapidamente a formação estelar em galáxias massivas

Uma nova investigação publicada na revista Nature apresenta novas observações do Telescópio Espacial James Webb (JWST) que sugerem que os buracos negros impedem rapidamente a formação de estrelas em galáxias massivas, removendo de forma explosiva grandes quantidades de gás.

Imagem, gerada por IA (inteligência artificial) de uma galáxia onde um buraco negro supermassivo impulsiona um fluxo de gás que retira a matéria-prima necessária para a formação estelar, levando à sua extinção. Crédito: Image Creator - Copilot Designer

A equipe internacional descobriu que mais de 90% do vento galáctico é constituído por gás neutro, pelo que era praticamente invisível em estudos anteriores. Este trabalho é a primeira confirmação direta de que os buracos negros supermassivos são capazes de "desligar" as galáxias.

A diferença entre este novo estudo e os anteriores reside no tipo de gás observado: até agora só era possível detetar gás ionizado, que é quente, ao passo que o JWST conseguiu detetar também gás neutro, que é frio.

A Dra. Rebecca Davies, do Centro de Astrofísica e Supercomputação da Universidade de Tecnologia de Swinburne, liderou a equipa australiana por detrás desta descoberta e ajudou a encontrar o poderoso fluxo de gás impulsionado pelo buraco negro numa galáxia massiva distante com um nível muito baixo de formação estelar.

"O fluxo está a remover gás mais rapidamente do que o gás está a ser convertido em estrelas, o que indica que o fluxo é suscetível de ter um impacto muito significativo na evolução da galáxia. As nossas descobertas fornecem novas evidências que indicam que os fluxos de gás impulsionados por buracos negros são capazes de parar rapidamente ou 'extinguir' a formação estelar em galáxias massivas."

Quando a formação estelar é extinta, significa que uma galáxia deixou de formar estrelas. Representa a transformação entre uma galáxia que está ativamente a formar estrelas, permitindo-lhe crescer e mudar, e uma galáxia que está "morta" e estática. A extinção é, portanto, um processo fundamental no ciclo de vida das galáxias. No entanto, os astrónomos ainda não compreendem em pormenor o que leva as galáxias a deixarem de formar estrelas.

Juntamente com investigadores de renome internacional, nomeadamente o autor principal Sirio Belli da Universidade de Bolonha, a Dra. Davies estudou uma galáxia situada a uma enorme distância da Terra, cuja luz demorou mais de dez mil milhões de anos a chegar até nós.

Os núcleos galácticos ativos (NGAs) - buracos negros supermassivos que consomem grandes quantidades de gás - podem impulsionar fluxos nas galáxias. Os NGAs mais poderosos impulsionam fluxos de gás muito massivos que podem remover todo o gás das galáxias que os acolhem num período de tempo relativamente "curto" e provocar a cessação da formação estelar.

"O JWST permitiu-nos observar a fase de gás neutro e mais frio dos fluxos normais dos NGAs em galáxias distantes. Na galáxia estudada, descobrimos que a taxa de escoamento na fase neutra era cerca de 100 vezes maior do que a taxa de escoamento na fase ionizada, revelando assim uma grande quantidade de massa que era anteriormente invisível."

A Dra. Davies diz que o JWST pode ser usado para detetar uma fração muito maior dos fluxos, enquanto que as anteriores observações de gás ionizado só conseguiam detetar cerca de um por cento.

"Antes do JWST, estávamos apenas a ver a ponta do icebergue no que diz respeito à massa dos fluxos".

A equipe está entusiasmada com o que poderá descobrir ao analisar mais galáxias no futuro.

Fonte: Astronomia OnLine