Um buraco negro expulsou o material estelar desta galáxia de 13 bilhões de anos

No centro de muitas galáxias (senão de todas) há um buraco negro supermassivo, e os astrônomos suspeitam que essa coexistência vem de longa data, desde a própria formação das galáxias mais antigas do universo. Um novo estudo reforça essa ideia, ao descrever a descoberta da galáxia mais distante já detectada e sua interação com o buraco negro que habita em seu coração.

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Para esse estudo, o grupo de pesquisadores liderado por Takuma Izumi, do Observatório Astronômico Nacional, usou o Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) para observar as galáxias mais distantes — e, portanto, mais antigas — do universo. O objetivo era justamente investigar o papel dos buracos negros supermassivos na formação das galáxias que conhecemos hoje. O foco da pesquisa são os ventos provocados por essa interação.

Um vento galáctico é formado quando o buraco negro supermassivo devora o gás ao seu redor. Quando a matéria é atraída pela gravidade do titã invisível, ela se move em alta velocidade e emite uma energia que, por sua vez, empurra a matéria para fora. Isso leva o material estelar para longe, em direção ao espaço intergaláctico, e interrompe a formação de novas estrelas naquela galáxia.

Os pesquisadores, no entanto, queriam saber desde quando exatamente isso acontece no universo. A equipe conseguiu encontrar mais de 100 galáxias com buracos negros supermassivos em seus núcleos, em distâncias superiores a 13 bilhões de anos-luz. Isso significa que essas galáxias se formaram antes do universo completar seu primeiro bilhão de anos.

Assim, eles observaram uma galáxia específica, chamada HSC J124353.93+010038.5, também conhecida como J1243+0100, e capturaram ondas de rádio emitidas pela poeira e íons de carbono existentes por lá. A análise revelou que há de fato um fluxo de gás em alta velocidade se movendo a 500 km/s, o suficiente para afastar o material estelar e cessar a produção de novas estrelas na galáxia. Esse é o exemplo mais antigo observado de vento galáctico.

Outro detalhe importante para os astrofísicos é que a equipe também estimou a massa da protuberância da galáxia em cerca de 30 bilhões de massas solares, e o buraco negro supermassivo em cerca de 1% dessa massa. E por que isso é importante? É que essa proporção entre os dois objetos condiz com as demais galáxias no universo, então pode-se deduzir que a coevolução de buracos negros supermassivos e galáxias há 13 bilhões de anos era muito parecida com a que vemos hoje.

Além disso, os resultados sustentam simulações recentes das galáxias de 13 bilhões de anos atrás, que previam o mesmo tipo de interação com buracos negros e ventos galácticos. Os pesquisadores ainda pretendem “observar um grande número de tais objetos no futuro” e esperam “esclarecer se a coevolução primordial vista neste objeto é ou não uma imagem precisa do universo geral naquela época”.

Fonte: EurekAlert