Na reunião anual da American Astronomical Society em St. Louis, Missouri, Allison Kirkpatrick, professora assistente de física e astronomia da Universidade do Kansas, anunciará sua descoberta de “quasares frios” – galáxias com uma abundância de gás frio que ainda pode produzir novas estrelas apesar de ter um quasar no centro – uma descoberta inovadora que derruba suposições sobre a maturação de galáxias e pode representar uma fase do ciclo de vida de toda galáxia que era desconhecida até agora.
Sua coletiva de imprensa, intitulada “Uma nova população de quasares frios”, acontece na quarta-feira, 12 de junho, no segundo andar do St. Louis Union Station Hotel.
Um quasar, ou “fonte de rádio quase estelar”, é essencialmente um buraco negro supermassivo de esteróides. Gás caindo em direção a um quasar no centro de uma galáxia forma um “disco de acreção” que pode lançar uma quantidade incompreensível de energia eletromagnética, muitas vezes com uma luminosidade centenas de vezes maior que uma galáxia típica. Tipicamente, a formação de um quasar é semelhante à aposentadoria galáctica, e há muito se pensa em sinalizar o fim da capacidade de uma galáxia de produzir novas estrelas.
“Todo o gás que está se acumulando no buraco negro está sendo aquecido e emitindo raios-X”, disse Kirkpatrick. “O comprimento de onda da luz que você emite diretamente corresponde ao calor que você tem. Por exemplo, você e eu emitimos luz infravermelha. Mas algo que está emitindo raios-X é uma das coisas mais quentes do universo. Esse gás começa a acender no buraco negro e começa a se mover em velocidades relativísticas, você também tem um campo magnético ao redor deste gás, e ele pode ser torcido para cima Da mesma forma que você recebe erupções solares, você pode ter jatos de material subindo através desses campos magnéticos linhas e ser atirados longe do buraco negro.Estes jatos essencialmente sufocam o suprimento de gás da galáxia, então não mais gás pode cair sobre a galáxia e formar novas estrelas.Depois de uma galáxia parou de formar estrelas, dizemos que é um passivo galáxia morta “.
Mas, na pesquisa de Kirkpatrick, cerca de 10% das galáxias que hospedam buracos negros supermassivos tinham uma fonte de gás frio remanescente após entrar nessa fase e ainda criavam novas estrelas.
“Isso em si é surpreendente”, disse ela. “Toda essa população é um monte de objetos diferentes. Algumas das galáxias têm assinaturas de fusão muito óbvias; algumas delas se parecem muito com a Via Láctea e têm braços espirais muito óbvios. Algumas delas são muito compactas. Desta população diversa temos, então, mais 10 por cento, o que é realmente único e inesperado.Estas são fontes muito compactas, azuis, luminosas.Eles parecem exatamente como você esperaria que um buraco negro supermassivo parecesse nos estágios finais depois de ter apagado toda a estrela em uma galáxia. Isso está evoluindo para uma galáxia elíptica passiva, no entanto, encontramos também muito gás frio neles. Essa é a população que estou chamando de “quasares frios”.
O astrofísico da Universidade do Kansas suspeitou que os “quasares frios” em sua pesquisa representaram um breve período ainda a ser reconhecido nas fases finais do tempo de vida de uma galáxia – em termos de vida humana, a fugaz fase do “quasar frio” pode ser algo parecida com a de uma galáxia. festa de aposentadoria.
“Essas galáxias são raras porque estão em fase de transição – nós as capturamos logo antes da formação de estrelas na galáxia ser extinta e esse período de transição deve ser muito curto”, disse ela.
Kirkpatrick identificou pela primeira vez os objetos de interesse em uma área do Sloan Digital Sky Survey, o mapa digital mais detalhado do universo disponível. Em uma área chamada “Stripe 82”, Kirkpatrick e seus colegas conseguiram identificar visualmente os quasares.
“Então nós passamos por essa área com o telescópio XMM Newton e examinamos no raio X”, disse ela. “Os raios X são a principal característica dos buracos negros em crescimento. De lá, nós o pesquisamos com o telescópio espacial Herschel, um telescópio de infravermelho distante que pode detectar poeira e gás na galáxia hospedeira. Selecionamos as galáxias que poderíamos encontrar tanto o raio-X e no infravermelho “.
A pesquisadora da Universidade do Kansas disse que suas descobertas dão aos cientistas uma nova compreensão e detalhes de como a extinção da formação de estrelas nas galáxias ocorre e subverte os pressupostos sobre os quasares.
“Já sabíamos que os quasares passam por uma fase obscura de poeira”, disse Kirkpatrick. “Sabíamos que eles passam por uma fase muito encoberta onde a poeira está cercando o buraco negro supermassivo. Chamamos isso de fase quasar vermelha. Mas agora, encontramos esse regime de transição único que não sabíamos antes. Antes, se você disse a alguém que você havia encontrado um quasar luminoso que tinha uma cor azul ótica – mas ainda tinha muito pó e gás, e muita formação estelar – as pessoas diziam: ‘Não, não é assim que essas coisas devem parecer ‘”
Em seguida, Kirkpatrick espera determinar se a fase de “quasar frio” acontece com uma classe específica de galáxias ou com todas as galáxias.
“Achamos que a maneira como essas coisas acontecem é que você tem um buraco negro em crescimento, coberto por poeira e gás, e começa a explodir esse material”, disse ela. “Então ele se torna um objeto azul luminoso. Assumimos que quando ele estourasse seu próprio gás, ele também expeliria seu gás hospedeiro. Mas parece que com esses objetos, esse não é o caso. Eles sopraram sua própria poeira – então nós vemos isso como um objeto azul – mas eles ainda não explodiram toda a poeira e gás nas galáxias hospedeiras.Esta é uma fase de transição, digamos de 10 milhões de anos. Em escalas de tempo universais, isso é realmente curto – e é É difícil pegar essa coisa. Estamos fazendo o que chamamos de pesquisa cega para encontrar objetos que não estávamos procurando. E ao encontrar esses objetos, sim, isso poderia implicar que isso acontece com todas as galáxias. “
Publicado em 13/06/2019
Artigo original: https://phys.org/news/2019-06-astrophysicists-discovery-rewrite-story-galaxies.html
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