Quando as galáxias envelhecem, o processo de formação de estrelas pára por aí. Mas por quê? Parece que os astrônomos encontraram o agressor em perseguição.
Atualmente, sabemos que a maioria das galáxias tem buracos negros supermassivos em seu centro. Alguns fenômenos de energia ocorrem nesses monstros galácticos, especialmente quando algo cai no disco de acreção e no horizonte de eventos. Frequentemente, a energia gerada pelo núcleo ativo da galáxia (onde esses buracos negros estão localizados) controla a formação estelar da galáxia como um todo.
Em um novo estudo publicado na revista Monthly Notices da Royal Astronomical Society, os pesquisadores acreditam ter encontrado a razão pela qual as galáxias “desligam” o processo de formação de estrelas com a idade.
Esta é uma visão incrivelmente detalhada do telescópio Hubble na galáxia espiral NGC 4921, localizada no contexto de objetos similares mais distantes. O quadro consiste em mais de 80 imagens individuais que passaram pelos filtros amarelo e infravermelho.
"Quando você olha para o passado da história do universo, você vê como as estrelas nascem nas galáxias", diz Tobias Brak, da Universidade Johns Hopkins. "Em algum momento o processo de formação de estrelas pára. A pergunta é: por quê? Acreditamos que os buracos negros ativos são a principal causa desse fenômeno."
Marriage e seus colegas aplicaram o método usado para estudar grandes aglomerados de galáxias em uma única galáxia. Ao fazer isso, eles descobriram que os buracos negros supermassivos formam “feedback nas freqüências de rádio” que aquecem as galáxias, impedindo o resfriamento dos gases interestelares, a aderência e a formação de novas estrelas. Buracos negros massivos em uma certa idade tornam-se uma espécie de “interruptor” e absorvem estruturas de formação de estrelas.
Isso faz parte do programa Hubble Border Fields, que analisa a distribuição de massa nesses aglomerados gigantes e usa o efeito de lente de agrupamento para dar uma olhada mais no Universo.
Via de regra, o efeito Sunyaev-Zeldovich é usado para estudar se a radiação de fundo cósmica de microondas original (o “Big Bang echo”) interage com elétrons dentro de gases interestelares bloqueados em aglomerados de centenas de galáxias. Mas pela primeira vez este método foi aplicado para medir o meio interestelar entre uma única galáxia.
"O efeito Sunyaev-Zeldovich é geralmente usado para estudar aglomerados de centenas de galáxias, mas a galáxia que estamos estudando contém apenas uma ou duas estruturas", disse Megan Graral, também da Universidade Johns Hopkins.
Usando esse efeito, os pesquisadores descobriram que todas as galáxias estudadas tinham o mesmo valor de “feedback de freqüência de rádio” que as galáxias, que não tinham o potencial de formação de estrelas. Acontece que essas galáxias são grandes e maduras galáxias elípticas, nas quais o gás interestelar aquecido é privado da possibilidade de resfriamento.
"Se o gás permanecer quente, ele não poderá falhar sob seu próprio peso. Se o gás não puder falhar, novas estrelas não se formarão", acrescentou Marriage.
Este é um novo instantâneo detalhado da galáxia espiral Messier 61 e sua parte central. A imagem foi dobrada a partir das observações de 2003 e 2004 da câmera do Hubble High-Resolution Channel (HRC), que agora foi cancelada. Seu segundo nome é NGC 4303. Está localizado a 100.000 anos-luz e se assemelha ao tamanho da nossa galáxia. Com a Via Láctea, eles entram no grupo galáctico na constelação de Virgem, que armazena até 2000 galáxias espirais e elípticas. “Feedback sobre frequências de rádio” ocorre quando algo entra no ambiente em torno do buraco negro. Embora o buraco negro inevitavelmente absorva tudo, uma parte dessa massa, por algum mecanismo ainda incompreensível, será acelerada a uma velocidade relativista e sairá dos pólos do buraco negro. Esta corrente de plasma energeticamente poderosa viajando a uma velocidade próxima à velocidade da luz gera ondas de rádio poderosas aquecendo os gases em toda a galáxia.
Embora os mecanismos subjacentes ao efeito de “feedback de freqüência de rádio” sejam objeto de debate, o resultado é óbvio: os buracos negros atuam como um elemento de aquecimento na placa, mantendo o gás interestelar quente e interrompendo o processo de formação de estrelas em antigas galáxias.
