Fusões entre galáxias desencadeiam atividade em seu núcleo

Duas galáxias se fundindo. Crédito: Telescópio Espacial Hubble

Núcleos galácticos ativos (AGNs) desempenham um papel importante na evolução da galáxia. Os astrônomos da SRON e RuG agora usam uma amostra recorde de galáxias para confirmar que as fusões de galáxias têm um efeito positivo na ignição de AGNs. Eles foram capazes de compilar cerca de 10 vezes mais imagens de galáxias em fusão do que estudos anteriores, usando um algoritmo de aprendizado de máquina.

Uma das maiores questões da astronomia é como as galáxias evoluem de nuvens de gás e poeira para as belas estruturas espirais observadas em nossa vizinhança galáctica. Os chamados núcleos galácticos ativos (AGNs) compreendem objetos de pesquisa interessantes para responder parte da pergunta, porque parece haver co-evolução entre AGNs e galáxias. Os AGNs abrigam buracos negros supermassivos que emitem grandes quantidades de energia após acumular gás do ambiente. Alguns têm campos magnéticos ou gravitacionais grandes o suficiente para cuspir jatos de seus polos, esticando milhares de anos-luz.

A co-evolução é uma via de mão dupla. Por um lado, o estágio de evolução de uma galáxia afeta a atividade da AGN. Os AGNs parecem prosperar em um certo estágio da evolução de uma galáxia, porque vemos a atividade do AGN atingir o pico das galáxias a uma distância específica e, portanto, em um momento específico do passado. Por outro lado, a atividade AGN afeta a formação de estrelas de uma galáxia. Isso poderia ser de qualquer maneira. O jato de um AGN empurra o gás para longe enquanto ele se propaga pela galáxia, forçando o gás a colidir com outro gás e, dessa forma, criando aglomerados – sementes para estrelas-bebê. Mas os AGNs também emitem energia, aquecendo o gás e, assim, impedindo que ele esfrie e se condense em aglomerados.

Galáxia com núcleo ativo. Crédito: ESO / WFI (óptico); MPIfR / ESO / APEX / A.Weiss et al. (Submilímetro); NASA / CXC / CfA / R.Kraft et al. (Raio X)

Astrônomos do Instituto Holandês de Pesquisa Espacial SRON e da Universidade de Groningen (RuG), incluindo Lingyu Wang e Fangyou Gao, agora usaram uma amostra com um número recorde de galáxias para estudar um dos fatores que se acredita ter um efeito positivo sobre a galáxia. AGNs em ignição: fusões entre galáxias. E, de fato, os pesquisadores encontraram uma correlação. Eles contaram cerca de 1,4 vezes mais AGNs em fusões do que em não-fusões. E o contrário, os pesquisadores descobriram 1,3 vezes mais fusões em amostras de galáxias com um AGN em comparação com amostras de galáxias sem um AGN.

A equipe de pesquisa usou um algoritmo de aprendizado de máquina para reconhecer fusões. Ele forneceu uma amostra que é aproximadamente uma ordem de magnitude maior que as de estudos anteriores, tornando a correlação muito mais confiável. “Criamos uma rede para treinar o sistema para reconhecer fusões em muitas fotos”, diz o primeiro autor Fangyou Gao. “Isso nos permite usar uma grande amostra de duas pesquisas com telescópios com dezenas de milhares de galáxias. Os AGNs são relativamente fáceis de reconhecer com base em seu espectro. Mas as fusões devem ser classificadas a partir de imagens, o que normalmente é um trabalho humano. Com o aprendizado de máquina, agora podemos ter computadores fazendo isso por nós “.


Publicado em 31/05/2020 17h40

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