Buracos negros vorazes

12 de setembro de 2018 | LIneA
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Janaina

O núcleo de uma galáxia fica ativo (AGN – Active Galactic Nuclei) quando o buraco supermassivo (SMBH – Supermassive Black Holes) em seu centro é alimentado por gás (Figura 1). Os SMBH parecem desempenhar um importante papel na evolução das galáxias que os hospedam. Isso ocorre como resultado do processo de retroalimentação (feedback) do AGN, incluindo a emissão de radiação, ejeções de gás (outflows) e jatos de partículas relativísticas. A geração de grandes regiões de gás quente e fotoionizado pelo AGN, bem como os outflows, afetam a evolução da galáxia ao longo do tempo, extinguindo sua formação estelar. No entanto, a quantificação desses efeitos físicos e a influência do AGN na evolução das galáxias continua a ser uma questão aberta.

O trabalho de doutorado de Janaína Nascimento (foto ao lado) da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS) e afiliada ao LIneA tem como objetivo investigar a relação entre o AGN e a galáxia hospedeira, a partir do mapeamento do reservatório de gás presente em galáxias ativas e não ativas. O trabalho utiliza dados obtidos com o levantamento Mapping Nearby Galaxies at Apache Point Observatory (MaNGA) de uma amostra de AGNs e galáxias inativas para mapear a distribuição e densidade do gás.

Observou-se que a densidade superficial de massa de gás ionizado no núcleo de galáxias ativas é maior do que para as galáxias inativas, com esta diferença diminuindo para AGNs menos brilhantes. O reservatório de gás em 70 % das galáxias ativas é maior do que o observado nas galáxias inativas de controle (ver Figura 2). Este percentual atinge 80% quando considera-se somente a região nuclear.

O maior reservatório de gás ionizado observado em galáxias ativas pode representar o combustível para alimentação do SMBH central ou ser devido ao fato the que os AGNs possuem uma fonte de ionização mais poderosa e consequentemente conseguem ionizar uma maior quantidade de gás do que as galáxias inativas. Observações de fases gasosas adicionais, tais como o gás molecular, que é provavelmente a fonte dominante de abastecimento de AGN – e através de observações com ALMA (Atacama Large Millimeter Array – Figura 3), poderão ajudar a distinguir entre as duas hipóteses levantadas.

Os resultados do trabalho originaram um artigo submetido para publicação na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

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Figura 1 – Concepção artística de nuvens de gás sendo capturadas por um buraco negro supermassivo, no centro da galáxia mais brilhante do aglomerado Albell 2597. Crédito da imagem: NRAO/AUI/NSF; Dana Berry/SkyWorks; ALMA (ESO/NAOJ/NRAO).
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Figura 2 – Distribuição das galáxias da amostra em termos da densidade superficial de massa, mostrada em massas solares por kiloparsec quadrado. Crédito da imagem: J. Nascimento, artigo submetido.
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Figura 3 – O radio interferômetro ALMA. Crédito da imagem: ESO/C. Malin

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