Os astrônomos dizem que descobriram a "maioridade" de galáxias e buracos negros, graças a novos dados do Observatório de Raios-X Chandra da NASA e de outros telescópios. A nova descoberta ajuda a resolver a verdadeira natureza das gigantescas bolhas de gás observadas em galáxias muito jovens e lança luz sobre a formação de galáxias e buracos negros.
As descobertas, lideradas por Jim Geach, da Universidade de Durham, no Reino Unido, aparecerão na edição de 10 de julho de The Astrophysical Journal.
Cerca de uma década atrás, os astrônomos descobriram imensos reservatórios de gás hidrogênio - que eles denominaram "bolhas" - enquanto realizavam pesquisas com jovens galáxias distantes. As bolhas estão brilhando intensamente na luz óptica, mas a fonte de imensa energia necessária para alimentar esse brilho e a natureza desses objetos não são claras.
Com base nos novos dados e argumentos teóricos, Geach e seus colegas mostram que o aquecimento de gás através do crescimento de buracos negros supermassivos e rajadas de formação de estrelas, em vez de resfriamento de gás, provavelmente alimenta as bolhas. A implicação é que as bolhas representam um estágio em que as galáxias e os buracos negros estão apenas começando a desligar seu rápido crescimento por causa desses processos de aquecimento. Esse é um estágio crucial da evolução de galáxias e buracos negros - conhecido como "feedback" - e que os astrônomos há muito tentam entender.
"Estamos vendo sinais de que as galáxias e os buracos negros dentro dessas bolhas estão chegando à maioridade e agora estão pressionando o gás infalável para impedir um crescimento maior", disse o co-autor Bret Lehmer, também de Durham. "Galáxias maciças devem passar por um estágio como esse, ou formariam muitas estrelas e acabarão ridiculamente grandes até os dias atuais."
Chandra e uma coleção de outros telescópios, incluindo Spitzer, observaram 29 bolhas em um grande campo no céu chamado "SSA22". Essas bolhas, com centenas de milhares de anos-luz de diâmetro, são vistas quando o Universo tem apenas dois bilhões de anos, ou aproximadamente 15% da sua idade atual.
Em cinco dessas bolhas, os dados do Chandra revelaram a assinatura reveladora do crescimento de buracos negros supermassivos - uma fonte pontual com emissão luminosa de raios-X. Pensa-se que esses buracos negros gigantes residam no centro da maioria das galáxias hoje em dia, incluindo a nossa. Outras três bolhas desse campo mostram possíveis evidências para esses buracos negros. Com base em observações adicionais, incluindo dados de Spitzer, a equipe de pesquisa conseguiu determinar que várias dessas galáxias também são dominadas por níveis notáveis de formação de estrelas.
A radiação e as saídas poderosas desses buracos negros e as explosões da formação estelar são, de acordo com os cálculos, suficientemente fortes para iluminar o gás hidrogênio nas bolhas que habitam. Nos casos em que as assinaturas desses buracos negros não foram detectadas, as bolhas são geralmente mais fracas. Os autores mostram que os buracos negros brilhantes o suficiente para alimentar essas bolhas seriam muito fracos para serem detectados, dada a duração das observações Chandra.
Além de explicar a fonte de energia dos blobs, esses resultados ajudam a explicar seu futuro. Sob o cenário de aquecimento, o gás nas bolhas não esfria para formar estrelas, mas aumenta o gás quente encontrado entre as galáxias. A própria SSA22 pode evoluir para um aglomerado de galáxias massivo.
"No começo, as bolhas teriam alimentado suas galáxias, mas o que vemos agora são mais sobras", disse Geach. "Isso significa que teremos que voltar ainda mais no tempo para capturar galáxias e buracos negros no ato de formar bolhas".
Fontes / mais informações: os sites Chandra em Harvard e NASA.
