Os astrónomos descobriram que uma jovem galáxia está gradualmente a morrer de fome devido ao seu buraco negro supermassivo central, efetivamente uma “morte por mil cortes” cósmica.
Telescópio Espacial James Webb (JWST) e Atacama grande ordem milimétrica/submilimétrica (Alma) estudou esta galáxia malfadada, conhecida como GS-10578 ou o diminutivo apelido de “Galáxia de Pablo” em homenagem ao primeiro astrônomo a estudá-la em detalhes. A luz da galáxia de Pablo demora cerca de 11 mil milhões de anos a chegar até nós, o que significa que passaram apenas 3 mil milhões de anos desde que o JWST e o ALMA permitiram que os astrónomos a observassem. Big Bang Para uma galáxia tão primitiva, ela é excepcionalmente grande, contendo cerca de 200 bilhões de sóis.
A equipe por trás do estudo publicou os primeiros resultados na galáxia de Pablo Setembro de 2024Usando apenas JWST, o Um buraco negro supermassivo Na sua essência, ele empurra um grande volume de gás a uma velocidade de 2,2 milhões de milhas por hora (3,5 milhões de km/h). Isto é rápido o suficiente para permitir que este material de formação de estrelas escape inteiramente da influência gravitacional da galáxia de Pablo.
Juntando-se ao ALMA, um conjunto de 66 radiotelescópios localizados no norte do deserto do Atacama, no norte do Chile, os investigadores observaram a galáxia de Pablo durante mais sete horas à procura de monóxido de carbono, uma forma de detectar o gás hidrogénio frio que forma as estrelas. No entanto, esta busca resultou de mãos vazias.
Mas era isso que estava dizendo.
“O que nos surpreendeu foi o quanto podemos aprender sem ver nada”, disse John Schultz, membro da equipe, da Universidade de Cambridge, na Inglaterra. disse em um comunicado. “Mesmo uma das observações mais profundas deste tipo de galáxia feitas pelo ALMA não tem essencialmente gás frio. Isto sugere uma fome lenta em vez de um golpe mortal dramático.”
Entretanto, outras 6,5 horas de observações com o JWST revelaram que a galáxia de Pablo está a perder cerca de 60 sóis em gás por ano. A esse ritmo, o combustível da galáxia para a formação de estrelas poderá esgotar-se numa escala de tempo entre 16 milhões e 220 milhões de anos. Embora isso pareça um tempo incrivelmente longo, os cientistas normalmente estimam que leva um bilhão de anos para uma galáxia como esta esgotar o combustível para a formação de estrelas.
“A galáxia parece um disco giratório e inativo”, disse o co-líder da equipe Francesco Di Eugenio, do Instituto Kavli de Cosmologia. “Isto diz-nos que não sofreu uma fusão massiva e perturbadora com outra galáxia. Mas parou de formar estrelas há 400 milhões de anos, enquanto o buraco negro está novamente activo.
A equipe reconstruiu a história da formação estelar da galáxia de Pablo, evitando que o gás do buraco negro voltasse para a galáxia. Isto evita o reabastecimento dos “tanques de combustível” para o nascimento de estrelas. Descobriram também que o buraco negro supermassivo nesta jovem galáxia não está a ejetar todo o seu gás de uma só vez, mas está a experimentar ciclos repetidos de ejeção de gás.
“Portanto, a atual atividade do buraco negro e a explosão de gás não causaram o desligamento; em vez disso, episódios repetidos poderiam impedir o retorno do combustível”, acrescentou D’Eugenio.
As descobertas da equipe podem ajudar a explicar por que o JWST descobriu galáxias de aparência antiga no universo primitivo.
“Você não precisa de um cataclismo para impedir a formação de estrelas em uma galáxia, apenas impedir a entrada de novo combustível. Antes da Web, isso era inédito”, disse Shults. “Agora sabemos que são mais comuns do que pensávamos – e este efeito da fome pode ser a razão pela qual vivem mais rápido e morrem mais jovens”.
Os astrónomos esperam que novas observações da galáxia de Pablo, juntamente com o desempenho da equipa do telescópio ALMA/JWST, nos ajudem a aprender mais sobre o mecanismo do buraco negro que mata a galáxia de fome prematuramente.
O artigo da equipe foi publicado na revista terça-feira (25 de novembro). Astronomia Natural.
