Os astrônomos suspeitam há muito tempo que algo deve impedir ativamente o crescimento de buracos negros, porque a maioria das galáxias no universo local não os possui. Agora, o Observatório Gemini capturou um equilíbrio galáctico - um fluxo de quasar em larga escala na galáxia Markarian 231 que parece estar privando um buraco negro supermassivo de sua dieta de gás e poeira.
O trabalho é uma colaboração entre David Rupke, da Rhodes College, no Tennessee, e Sylvain Veilleux, da Universidade de Maryland. Os resultados serão publicados na edição de 10 de março deAs Cartas do Jornal Astrofísico.
O Markarian 231 (12h56'14.23 "+ 56d52'25.24") está localizado a cerca de 600 milhões de anos-luz de distância na direção da constelação da Ursa Maior. Embora sua massa seja incerta, algumas estimativas indicam que o Mrk 231 tem uma massa em estrelas cerca de três vezes a da Via Láctea, e estima-se que seu buraco negro central tenha uma massa de pelo menos 10 milhões de massas solares ou também cerca de três vezes do buraco negro supermassivo na Via Láctea.
A modelagem teórica aponta especificamente para as saídas do quasar como contrapeso ao crescimento do buraco negro. Nesse ciclo de feedback negativo, enquanto o buraco negro está adquirindo massa ativamente como um quasar, as saídas levam energia e material, suprimindo um crescimento maior. As saídas em pequena escala já haviam sido observadas antes, mas nenhuma suficientemente poderosa para explicar esse aspecto predito e fundamental da evolução da galáxia. As observações de Gêmeos fornecem a primeira evidência clara de vazões poderosas o suficiente para apoiar o processo necessário para sedimentar o buraco negro galáctico e saciar a formação de estrelas, limitando a disponibilidade de novo material.
O autor do estudo, Veilleux, diz que o Mrk 231 é um laboratório ideal para o estudo de vazões causadas por feedback de buracos negros supermassivos: “Esse objeto é sem dúvida o melhor e mais próximo exemplo que conhecemos de uma grande galáxia nos estágios finais de uma fusão violenta e no processo. de derramar seu casulo e revelar um quasar central muito energético. Este é realmente o último suspiro desta galáxia; o buraco negro está arrotando suas próximas refeições no esquecimento! ” Por mais extremos que os hábitos alimentares de Mrk 231 pareçam, Veilleux acrescenta que eles provavelmente não são únicos: “Quando olhamos profundamente para o espaço e de volta no tempo, quasares como este são vistos em grande número, e todos eles podem ter passado por eventos de derramamento como o que estamos testemunhando no Mrk 231. ”
Embora o Mrk 231 seja extremamente bem estudado e conhecido por seus jatos colimados, as observações de Gemini expuseram uma ampla vazão que se estende em todas as direções por pelo menos 8.000 anos-luz em torno do núcleo da galáxia. Os dados resultantes revelam gás (caracterizado pelo sódio, que absorve a luz amarela) fluindo para longe do centro da galáxia a velocidades superiores a 1.000 quilômetros por segundo. A essa velocidade, o gás poderia ir de Nova York a Los Angeles em cerca de 4 segundos. Essa vazão remove o gás do núcleo a uma taxa prodigiosa - mais de 2,5 vezes a taxa de formação de estrelas. As velocidades observadas eliminam as estrelas como o possível "motor" que alimenta a vazão. Isso deixa o próprio buraco negro como o culpado mais provável e pode facilmente explicar a tremenda energia necessária.
A energia envolvida é suficiente para varrer a matéria da galáxia. No entanto, "quando dizemos que a galáxia está sendo destruída, estamos nos referindo apenas ao gás e poeira da galáxia", observa Rupke. “A galáxia é principalmente estrelas nesta fase de sua vida, e a saída não tem efeito sobre elas. O crucial é que os fogos de artifício da formação de novas estrelas e a alimentação de buracos negros estejam chegando ao fim, provavelmente como resultado desse fluxo. ”
Fonte: comunicado de imprensa da Gemini. O artigo aparece aqui. Veja também algumas animações de fusão galáctica, cortesia do Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics.
