Os astrónomos descobriram que uma jovem galáxia gradualmente fica sem o seu buraco negro supermassivo central, matando efectivamente o Universo com mil cortes.
Telescópio Espacial James Webb (João Oeste) e o Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (alma) estudou esta infeliz galáxia, conhecida como GS-10578 ou o apelido um pouco mais divertido de “Galáxia de Pablo” em homenagem ao primeiro astrônomo a estudá-la em detalhes. A luz da galáxia de Pablo levou cerca de 11 mil milhões de anos para chegar até nós, o que significa que o JWST e o ALMA permitiram aos astrónomos vê-la quando chegou após 3 mil milhões de anos. Big Bang. É invulgarmente massivo para uma galáxia tão antiga, com uma massa equivalente a cerca de 200 mil milhões de sóis.
A equipe por trás do estudo publicou os primeiros resultados na galáxia de Pablo Setembro de 2024usando apenas JWST, encontrado buraco negro supermassivo Na sua essência, expele grandes quantidades de gás a 2,2 milhões de milhas por hora (3,5 milhões de quilómetros por hora). Essa velocidade é suficiente para que esse material de formação estelar escape completamente da influência gravitacional da galáxia de Pablo.
Juntamente com o ALMA, um conjunto de 66 radiotelescópios situados na região do deserto do Atacama, no norte do Chile, os investigadores observaram a Galáxia Pablo durante mais sete horas, à procura de monóxido de carbono, que poderiam utilizar para localizar o gás hidrogénio frio (o material que forma as estrelas). No entanto, a busca saiu de mãos vazias.
Mas isso fala muito por si só.
“O que nos surpreendeu foi o quanto podemos aprender mesmo que não consigamos ver alguma coisa”, disse Jan Scholtz, membro da equipe, da Universidade de Cambridge, no Reino Unido. disse em um comunicado. “Mesmo as observações mais profundas dessas galáxias realizadas pelo ALMA não deixaram praticamente nenhum gás frio para trás. Isto sugere uma fome lenta, em vez de um golpe fatal dramático.”
Entretanto, mais 6,5 horas de observações do JWST revelaram que a Galáxia Pablo está a perder massa de gás equivalente a 60 massas solares por ano. A este ritmo, o combustível para a formação de estrelas na galáxia poderá esgotar-se entre 16 e 220 milhões de anos. Se isto parece um tempo incrivelmente longo, considere que os cientistas normalmente estimam que leva até mil milhões de anos para ficar sem combustível para a formação de estrelas numa galáxia como esta.
“Esta galáxia parece um disco calmo e giratório”, disse o co-líder da equipe Francesco De Eugenio, do Instituto de Cosmologia Kaveri. “Isto diz-nos que não sofreu uma fusão importante e destrutiva com outra galáxia. No entanto, cessou a formação estelar há 400 milhões de anos e o buraco negro tornou-se novamente activo.”
A equipe reconstruiu a história da formação estelar da galáxia de Pablo e descobriu que o buraco negro empurrava o gás para fora, evitando que o gás fresco voltasse para a galáxia. Isso evita que o “tanque de combustível” do nascimento das estrelas seja reabastecido. Descobriram também que o buraco negro supermassivo nesta jovem galáxia não expeliu todo o gás de uma só vez, mas continuou a passar por repetidos ciclos de expulsão de gás.
“Assim, a atual atividade dos buracos negros e as explosões de gás que observamos não estão a causar um encerramento; em vez disso, eventos recorrentes podem impedir o retorno do combustível”, acrescentou De Eugenio.
As descobertas da equipe podem ajudar a explicar por que o JWST encontrou muitas galáxias de aparência antiga no universo primitivo.
“Você não precisa de uma catástrofe para impedir a formação de estrelas em uma galáxia, você só precisa impedir a entrada de combustível novo. Antes de Webb, isso era inédito”, disse Scholz. “Agora sabemos que são mais comuns do que pensávamos – este efeito de fome pode ser a razão pela qual vivem mais rápido e morrem mais jovens”.
À medida que a eficácia da equipa do telescópio ALMA/JWST for estabelecida, os astrónomos esperam que novas observações da galáxia de Pablo revelem mais sobre os mecanismos pelos quais os buracos negros supermassivos fazem a galáxia morrer de fome até à sua morte prematura.
As descobertas da equipe foram publicadas na revista na terça-feira (25 de novembro) Astronomia Natural.
