Uma nova técnica para estudar alguns dos objetos mais brilhantes do universo mudou a compreensão dos cientistas sobre a ligação entre buracos negros monstruosos ativos e a supressão da formação de estrelas em sua cabeça.
quasares são os núcleos ultraluminosos de galáxias que são extremamente ativos buracos negros supermassivos. A radiação intensa de um quasar vem de grandes quantidades de gás quente formando um disco de acreção ao redor da boca do buraco negro.
Com o Atacama Large Millimeter/submillimeter Array no Chile (ALMA)os pesquisadores apontaram para o quasar 3C 273. A uma distância de 2,4 bilhões de anos-luz Terra3C 273 é o quasar mais próximo do via Láctea e o primeiro quasar já identificado. No entanto, o brilho do quasar torna difícil observar o resto da sua galáxia hospedeira, especialmente nos comprimentos de onda de rádio usados pelo ALMA.
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A identificação de recursos claros e fracos na mesma foto da câmera requer uma propriedade conhecida como alta faixa dinâmica de imagem. Uma câmera digital típica tem um alcance de imagem dinâmico na casa dos milhares, comparado apenas com as poucas centenas do ALMA, o que significa que o ALMA tem dificuldade em distinguir detalhes fracos de recursos mais brilhantes.
Assim, a equipe de pesquisa, liderada por Shinya Komugi, da Universidade Kogakuin, no Japão, aplicou uma nova técnica que eles chamam de “autocalibração”. O truque é reduzir o brilho do quasar usando o próprio 3C 273 para corrigir as flutuações atmosfera terrestre Isso pode afetar a detecção de ondas de rádio submilimétricas pelo ALMA.
Este método resulta em maior contraste. O ALMA observou 3C 273 em frequências de 93, 233 e 343 GHz, e a técnica de autocalibração permitiu faixas dinâmicas de imagem de 85.000, 39.000 e 2.500, respectivamente – as faixas dinâmicas mais altas que o ALMA já alcançou.
A técnica revelou detalhes nunca antes vistos sobre a galáxia hospedeira de 3C 273, incluindo o que os cientistas descreveram como uma “estrutura desconhecida” em um declaração de descoberta (abre em nova aba). A equipe de Komugi viu uma faixa fraca de emissões de rádio sobre a galáxia hospedeira, abrangendo dezenas de milhares de anos-luz. Esta emissão de rádio vem de dezenas a centenas de bilhões de massas solares de gás hidrogênio ionizado pela radiação ultravioleta e de raios-X do quasar.
Os astrônomos suspeitam fortemente que existe uma correlação entre o poder radiativo dos supermassivos ativos buracos negros e a supressão da formação de estrelas em suas galáxias hospedeiras. A radiação que emerge do disco de acreção atua como um feedback negativo, aquecendo o gás hidrogênio molecular para que ele não possa mais se formar Estrelas.
No entanto, ainda parece haver bastante hidrogênio molecular frio no hospedeiro de 3C 273 galáxia, e a formação de estrelas está em andamento. Portanto, ou a conexão entre o feedback do quasar e o fim da formação estelar não é tão concreta quanto os cientistas pensavam, ou poderíamos capturar 3C 273 e sua galáxia no curto espaço de tempo antes que os efeitos do feedback se tornem aparentes.
A equipe de Komugi agora está observando outros quasares de maneira semelhante para obter uma compreensão mais ampla desses processos.
“Ao aplicar a mesma técnica a outros quasares, esperamos entender como uma galáxia evolui através de sua interação com o núcleo central”, disse Komugi em um expressão (abre em nova aba).
O estudo foi publicado online em abril O Jornal Astrofísico (abre em nova aba).
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