Descoberta revela segredo do crescimento de buracos negros supermassivos
Uma descoberta recente ajuda a responder um dos maiores mistérios sobre esses buracos negros: como eles cresceram tão rápido, principalmente aqueles com bilhões de vezes a massa do Sol, encontrados em uma época em que o universo tinha menos de um bilhão de anos.
Cientistas chineses publicaram um estudo no The Astrophysical Journal que sugere que buracos negros supermassivos crescem rapidamente ao se alimentar de nuvens de gás gigantescas no centro de suas galáxias.Essas nuvens seriam fornecidas pela fusão de duas galáxias, permitindo que os buracos negros atingissem bilhões de massas solares.Os cientistas utilizaram simulações de alta resolução de fusões de galáxias com um novo modelo de nuvens moleculares.
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De acordo com os resultados, a dinâmica das forças gravitacionais faz com que essas nuvens massivas caiam no centro galáctico durante a fusão, o que não ocorre com gases neutros e ionizados. As nuvens moleculares são responsáveis pela formação de estrelas e são encontradas em galáxias férteis, ou seja, aquelas que geram estrelas.
(À esquerda) Arp 148 é uma galáxia com uma estrutura peculiar formada após a colisão de duas galáxias, onde uma grande quantidade de material cai no centro das galáxias, dando origem a sua aparência única. Imagem: NASA, ESA, Equipe Hubble Heritage. (À direita) Uma simulação da formação de Arp 148. Quando duas galáxias em disco colidem de frente, uma quantidade significativa de nuvens moleculares é acrescida à região central, fornecendo combustível para o buraco negro central. Simultaneamente, esse processo desencadeia uma explosão de formação de estrelas na região central da galáxia. Esses resultados de simulação coincidem bem com as características observadas de Arp 148. Imagem: Chi-Hong Lin/ASIAA.
Em nosso próprio universo, algumas nuvens moleculares gigantes presentes na Via-Láctea possuem entre 10 mil e 10 milhões de massas solares. No entanto, em um universo jovem mais compacto, as colisões entre galáxias provavelmente eram mais frequentes, com nuvens de gás molecular caindo nos buracos negros centrais e favorecendo um crescimento acelerado.
Segundo o estudo, um buraco negro com alguns milhões de massas solares poderia crescer para bilhões de massas solares em algumas centenas de milhões de anos nesse cenário.
Os cientistas agora esperam que os astrônomos possam observar galáxias antigas e distantes para validar os resultados da simulação.
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