Buraco negro derruba cortina de gás na volta de estrelas da galáxia da medusa

Galáxia Jellyfish JO201. Crédito: Callum Bellhouse e a colaboração GASP

O papel de um buraco negro animado na morte de uma exótica galáxia ‘água-viva’ será apresentado hoje (3 de julho) por Callum Bellhouse, da Universidade de Birmingham, no RAS National Astronomy Meeting em Lancaster. O buraco negro supermaciço no centro da galáxia de água-viva JO201 está retirando gás e jogando-o para o espaço, acelerando a supressão da formação de estrelas e efetivamente “matando” a galáxia.

Galáxias de água-viva são objetos espetaculares que passam por um processo dramático de transformação enquanto mergulham no núcleo denso de um aglomerado de galáxias a velocidades supersônicas. Forças externas de arrasto rasgam o gás da galáxia, em um processo conhecido como stripping de pressão, deixando tentáculos estendidos de material à direita.

O destino do JO201 foi revelado como parte de um estudo de 114 galáxias de águas-vivas pela colaboração GASP (GAs Stripping Phenomena), uma equipe internacional de pesquisadores liderados pela Dra. Bianca Poggianti.

Para explorar a estrutura das galáxias de águas-vivas em 3-D e estimar as escalas de tempo de sua transformação, Bellhouse criou modelos interativos que também podem ser experimentados em realidade virtual.

O estudo mostra que JO201, originalmente uma grande galáxia espiral, tem mergulhado através do enorme aglomerado Abell 85 em velocidades supersônicas por cerca de um bilhão de anos. À medida que a galáxia de águas-vivas percorre a linha de visão, seus tentáculos aparecem escorçados no modelo, mas a equipe calcula que eles percorrem 94 kms por trás do JO201 – cerca de três vezes o diâmetro da Via Láctea.

Galáxia Jellyfish JO201. Crédito: Callum Bellhouse e a colaboração GASP

“Uma galáxia se sustenta constantemente formando novas estrelas a partir do gás, então entender como o gás flui para dentro e para fora de uma galáxia nos ajuda a aprender como ele evolui. O exemplo do JO201 mostra como o equilíbrio inclina para longe da formação de estrelas à medida que mergulha através do aglomerado de galáxias e enfrenta extração cada vez mais extrema de seu gás “, disse Bellhouse.

A transformação do JO201 em uma galáxia de água-viva causou um breve aumento na formação de estrelas devido ao processo de remoção da pressão de aríete. Nuvens comprimidas de gás desmoronaram e formaram um anel de estrelas no disco da galáxia. Nós densos em tentáculos se condensaram como nuvens de chuva para começar a formar novas estrelas no rastro da galáxia.

No entanto, ao longo dos últimos cem milhões de anos, o buraco negro parece ter arrancado gás para deixar um grande vazio ao redor do centro do disco da galáxia. A equipe acredita que a decapagem com pressão de ar pode ter canalizado o gás para as partes centrais da galáxia, onde provocou a explosão do material do buraco negro e a criação de uma onda de choque que deixou uma cavidade para trás.

“Um importante ato de equilíbrio ocorre entre processos que aumentam ou diminuem a taxa de formação de estrelas em galáxias de águas-vivas. No caso de JO201, o buraco negro central fica excitado pela remoção da pressão do aríete e começa a jogar fora o gás. Isso significa que A galáxia está sendo escavada por dentro, assim como arrancada do lado de fora “, disse Bellhouse.

Imagem composta da galáxia Jellyfish JO201 feita da combinação perto de ultravioleta (azul colorido), H? (vermelho colorido) e oxigênio (verde colorido). Crédito: Callum Bellhouse e a colaboração GASP.

“O JO201 é, até agora, um exemplo único de um buraco negro supermassivo e de uma pressão de impacto na formação de estrelas em uma galáxia de água-viva. Estudar esses objetos curiosos nos dá uma visão dos processos complexos que as galáxias experimentam”, disse Bellhouse.

Modelos interativos

Uma visualização interativa mostrando um modelo 3-D da distribuição de estrelas e gás na Jellyfish Galaxy JO201 / JW100 / JO194. O modelo é feito usando a distribuição espacial de estrelas e gás no céu, com a velocidade ao longo da linha de visão dando a profundidade. Vermelho = Hidrogênio, Azul = Nitrogênio, Verde = Oxigênio, Branco = estrelas. Crédito: Callum Bellhouse e a colaboração GASP.


Publicado em 03/07/2019

Artigo original: https://phys.org/news/2019-07-black-hole-curtain-jellyfish-galaxy.html


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