Mapa 3D pode revelar como os quasares influenciam as galáxias

Alguns deles com brilho até mil vezes mais forte que as galáxias nas quais se encontram, os quasares podem ser responsáveis por limitar o nascimento de novas estrelas

Renato Mota 19/08/2020 20h08
Quasar
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Embora imensos para os nossos padrões, os buracos negros supermassivos são muito pequenos em comparação com suas galáxias hospedeiras - o equivalente a uma moeda de um centavo em relação ao tamanho da Lua inteira. Ainda assim, astrônomos acreditam que eles têm uma influência imensa nas galáxias que habitam.


Pesquisadores querem usar o Telescópio Espacial James Webb, da Nasa, para estudar o efeito que três quasares exercem sobre suas galáxias hospedeiras em um programa chamado Q3D, que analisará vários comprimentos de onda diferentes de luz e montará um mapa tridimensional dos ventos cósmicos gerados.

No centro de praticamente toda galáxia há um buraco negro supermassivo (o nosso chama-se Sagitário A*). Como tal, eles pesam milhões ou bilhões de vezes a massa do Sol e devoram o disco giratório de gás superaquecido que os cerca. Quando o gás desse disco cai em direção ao buraco negro, ele libera uma quantidade enorme de energia, que cria um núcleo galáctico brilhante e poderoso: o quasar, um dos objetos mais brilhantes e energéticos do universo.

Ao sugar a matéria de suas galáxias vizinhas, os quasares aquecem os materiais ao seu redor, criando discos superaquecidos que emitem "ventos" por pressão magnética e radiação. Esses ventos são tão poderosos que reduzem a formação de estrelas em volta do núcleo galáctico. Astrônomos acreditam que a energia dos quasares é responsável por limitar o crescimento de galáxias massivas.

"Objetos fisicamente muito pequenos, buracos negros supermassivos parecem ter um enorme impacto na evolução das galáxias e, eventualmente, na forma como o nosso universo se parece hoje", explica Dominika Wylezalek, pesquisadora da Universidade de Heidelberg, na Alemanha e líder da equipe do Q3D.

A hipótese do papel crítico dos quasares na limitação do crescimento das galáxias já existe há cerca de duas décadas, mas faltam evidências observacionais. Os cientistas acreditam que os ventos de um quasar expelem o equivalente a centenas de massas solares de material a cada ano – varrendo do disco galáctico material que de outra forma teria formado novas estrelas.

Mas observar o poder e o alcance dos quasares em suas galáxias é um desafio, que o telescópio Webb pode mudar. Além de sua maior sensibilidade, resolução e visão infravermelha, o telescópio que será lançado em 2021 conta com espectroscopia de imagem tridimensional. Esta técnica de observação permite que a equipe de pesquisadores obtenha medições detalhadas da luz para cada pixel no campo de visão.

Como o Telescópio Espacial James Webb usa sua unidade de campo integral para gerar a espectroscopia de imagem tridimensional. Vídeo: STScI

Unindo várias imagens em comprimentos de onda ligeiramente diferentes, os cientistas conseguem mapear espacialmente os movimentos do gás dentro da galáxia em três dimensões. "A espectroscopia de imagem é importante para nós porque os ventos nesses quasares distantes não são necessariamente simétricos", explica o astrônomo Sylvain Veilleux, da Universidade de Maryland, College Park.

Se ficar comprovado que os fluxos dos quasares impedem que o gás de uma galáxia forme novas estrelas e a faça crescer, os cientistas darão um enorme passo na compreensão de como as galáxias evoluem desde o início do universo até hoje.

Via: Nasa

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