A maioria dos quasares vive de pouco alimento
2012-06-20
As galáxias nestas quatro imagens do Telescópio Espacial Hubble estão rodeadas por tanta poeira que a luz brilhante dos seus quasares está obscurecida. As imagens no canto superior direito, inferior esquerdo e inferior direito revelam três das galáxias do estudo com aparência normal que hospedam quasares. Apenas uma galáxia na amostra, no canto superior esquerdo, mostra evidências de uma interacção com outra galáxia. As duas bolhas brancas são os núcleos de ambas as galáxias. Observa-se uma franja de material, de cor castanha e azul, abaixo das galáxias que se fundem. As galáxias existiram cerca de 8.000 a 12.000 milhões de anos atrás, durante uma época de pico no crescimento de buracos negros. Têm massas comparáveis à da nossa Via Láctea. As manchas azuis são regiões de formação estelar. As áreas castanhas representam poeira ou estrelas velhas. Crédito: NASA, ESA, e K. Schawinski (Yale University)
Um novo estudo mostra que os buracos negros no universo primitivo precisavam apenas de um lanche, em vez de uma refeição gigantesca, para alimentar os seusquasares e ajudá-los a crescer.
Os quasares são gigantescos objectos brilhantes sustentados por buracos negros que se alimentam de material capturado e que é aquecido no processo a milhões de graus. Os quasares mais brilhantes residem em galáxias distorcidas por colisões com outras galáxias. Estes encontros enviam grandes quantidades de gás e poeira para o redemoinho gravitacional de buracos negros famintos.
Agora, no entanto, os astrónomos estão a desvendar uma população subjacente de quasares mais fracos que prosperam em galáxias espirais de aparência normal. São sustentados por buracos negros que petiscam pequenas rações de gás ou ocasionalmente uma pequena galáxia satélite.
Um estudo de 30 galáxias que hospedam quasares, realizado com dois dos mais importantes observatórios da NASA, oTelescópio Espacial Hubble e o Telescópio Espacial Spitzer, descobriu que 26 das galáxias hospedeiras não apresentam sinais de colisões com as vizinhas, como, por exemplo, formas distorcidas. Apenas uma galáxia na amostra mostra evidências de uma interacção com outra galáxia. As galáxias existiram cerca de 8.000 a 12.000 milhões de anos atrás, durante uma época de pico no crescimento de buracos negros.
O estudo, liderado por Kevin Schawinski da Universidade de Yale, reforça a evidência de que o crescimento da maioria dos buracos negros no Universo primitivo era sustentado por pequenos eventos a longo prazo ao invés de grandes fusões dramáticas a curto prazo.
"Os quasares que são o produto de colisões de galáxias são muito brilhantes", afirmou Schawinski. "Os objectos que observámos neste estudo são os quasares mais comuns. São muito menos luminosos. Os quasares nascidos de fusões de galáxias recebem toda a atenção porque são muito mais brilhantes e as suas galáxias hospedeiras apresentam-se desordenadas. Mas, na verdade, os quasares típicos estão onde se processa o crescimento da maior parte dos buracos negros. São a norma, e não precisam do dramatismo de uma colisão para brilharem. "
Schawinski analisou galáxias observadas pelos telescópios Hubble e Spitzer no levantamento CANDELS -Cosmic Assembly Near-infrared Deep Extragalactic Legacy Survey. Escolheu 30 galáxias envoltas em poeira que pareciam extremamente brilhantes em imagens do infravermelho feitas pelo telescópio Spitzer, sinal de que os seus buracos negros residentes estão a banquetear-se com a matéria que neles cai. A poeira está a bloquear a luz dos quasares em comprimentos de onda do visível. Mas a luz infravermelha atravessa a poeira, permitindo a Schawinski estudar detalhadamente a estrutura das galáxias. As massas destas galáxias são comparáveis à da nossa Via Láctea.
Em seguida, Schawinski estudou as galáxias em imagens no infravermelho próximo, tiradas pela Wide Field Camera 3 do Hubble. As imagens do Hubble permitiram uma análise cuidadosa das formas das galáxias, que deveriam ser significativamente distorcidas no caso de ter havido grandes fusões de galáxias que rompessem a sua estrutura. Em vez disso, em todos os exemplos, excepto um, as galáxias não apresentaram tal ruptura.
Qualquer que seja o processo que está a alimentar os quasares, fica para lá da capacidade de detecção, mesmo tratando-se do Hubble. "Julgo que é uma combinação de processos, tais como agitação aleatória de gás, explosões de supernovas, pequenos corpos que são engolidos, e fluxos de gás e de matéria estelar alimentando o núcleo", adianta Schawinski.
Um buraco negro não precisa de muito gás para satisfazer o seu apetite e accionar um quasar. "Há gás mais que suficiente em poucos anos-luz
Os quasares são gigantescos objectos brilhantes sustentados por buracos negros que se alimentam de material capturado e que é aquecido no processo a milhões de graus. Os quasares mais brilhantes residem em galáxias distorcidas por colisões com outras galáxias. Estes encontros enviam grandes quantidades de gás e poeira para o redemoinho gravitacional de buracos negros famintos.
Agora, no entanto, os astrónomos estão a desvendar uma população subjacente de quasares mais fracos que prosperam em galáxias espirais de aparência normal. São sustentados por buracos negros que petiscam pequenas rações de gás ou ocasionalmente uma pequena galáxia satélite.
Um estudo de 30 galáxias que hospedam quasares, realizado com dois dos mais importantes observatórios da NASA, oTelescópio Espacial Hubble e o Telescópio Espacial Spitzer, descobriu que 26 das galáxias hospedeiras não apresentam sinais de colisões com as vizinhas, como, por exemplo, formas distorcidas. Apenas uma galáxia na amostra mostra evidências de uma interacção com outra galáxia. As galáxias existiram cerca de 8.000 a 12.000 milhões de anos atrás, durante uma época de pico no crescimento de buracos negros.
O estudo, liderado por Kevin Schawinski da Universidade de Yale, reforça a evidência de que o crescimento da maioria dos buracos negros no Universo primitivo era sustentado por pequenos eventos a longo prazo ao invés de grandes fusões dramáticas a curto prazo.
"Os quasares que são o produto de colisões de galáxias são muito brilhantes", afirmou Schawinski. "Os objectos que observámos neste estudo são os quasares mais comuns. São muito menos luminosos. Os quasares nascidos de fusões de galáxias recebem toda a atenção porque são muito mais brilhantes e as suas galáxias hospedeiras apresentam-se desordenadas. Mas, na verdade, os quasares típicos estão onde se processa o crescimento da maior parte dos buracos negros. São a norma, e não precisam do dramatismo de uma colisão para brilharem. "
Schawinski analisou galáxias observadas pelos telescópios Hubble e Spitzer no levantamento CANDELS -Cosmic Assembly Near-infrared Deep Extragalactic Legacy Survey. Escolheu 30 galáxias envoltas em poeira que pareciam extremamente brilhantes em imagens do infravermelho feitas pelo telescópio Spitzer, sinal de que os seus buracos negros residentes estão a banquetear-se com a matéria que neles cai. A poeira está a bloquear a luz dos quasares em comprimentos de onda do visível. Mas a luz infravermelha atravessa a poeira, permitindo a Schawinski estudar detalhadamente a estrutura das galáxias. As massas destas galáxias são comparáveis à da nossa Via Láctea.
Em seguida, Schawinski estudou as galáxias em imagens no infravermelho próximo, tiradas pela Wide Field Camera 3 do Hubble. As imagens do Hubble permitiram uma análise cuidadosa das formas das galáxias, que deveriam ser significativamente distorcidas no caso de ter havido grandes fusões de galáxias que rompessem a sua estrutura. Em vez disso, em todos os exemplos, excepto um, as galáxias não apresentaram tal ruptura.
Qualquer que seja o processo que está a alimentar os quasares, fica para lá da capacidade de detecção, mesmo tratando-se do Hubble. "Julgo que é uma combinação de processos, tais como agitação aleatória de gás, explosões de supernovas, pequenos corpos que são engolidos, e fluxos de gás e de matéria estelar alimentando o núcleo", adianta Schawinski.
Um buraco negro não precisa de muito gás para satisfazer o seu apetite e accionar um quasar. "Há gás mais que suficiente em poucos anos-luz
a partir do centro da Via Láctea para a transformar num quasar", explicou Schawinski. "Isto apenas não acontece. Mas poderia acontecer se uma daquelas pequenas nuvens de gás corresse em direcção ao buraco negro. Movimentos aleatórios dentro da galáxia poderiam canalizar o gás para o buraco negro. Há dez mil milhões de anos, esses movimentos aleatórios eram mais comuns e havia mais gás para agitar. As pequenas galáxias também eram mais abundantes e eram engolidas pelas galáxias maiores."
As galáxias do estudo de Schawinski são os principais alvos do Telescópio Espacial James Webb, um grande observatório de infravermelhos programado para ser lançado ainda nesta década. "Para compreender que tipo de eventos estão a alimentar os quasares nestas galáxias precisamos do telescópio Webb. O Hubble e o Spitzer foram apenas os primeiros a encontrá-los."
A equipa de astrónomos do presente estudo é composta por: K. Schawinski, BD Simmons, C.M. Urry, e E. Glikman (Universidade de Yale), e E. Treister (Universidad de Concepción, Chile).
Fonte da notícia:
As galáxias do estudo de Schawinski são os principais alvos do Telescópio Espacial James Webb, um grande observatório de infravermelhos programado para ser lançado ainda nesta década. "Para compreender que tipo de eventos estão a alimentar os quasares nestas galáxias precisamos do telescópio Webb. O Hubble e o Spitzer foram apenas os primeiros a encontrá-los."
A equipa de astrónomos do presente estudo é composta por: K. Schawinski, BD Simmons, C.M. Urry, e E. Glikman (Universidade de Yale), e E. Treister (Universidad de Concepción, Chile).
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