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Telescópio Alma detecta a mais antiga tempestade causada por buraco negro

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Representação artística de uma tempestade de ventos galáticos provocada pela atividade de um buraco negro supermassivo (Foto: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO))
Representação artística de uma tempestade de ventos galáticos provocada pela atividade de um buraco negro supermassivo (Foto: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO))

Ao utilizar o radiotelescópio Alma (Atacama Large Millimeter Array), pesquisadores do Observatório Astronômico Nacional do Japão detectaram um gigantesco vento galático originado por um buraco negro supermassivo há 13,1 bilhões de anos. Este é o exemplo mais antigo desse fenômeno, que pode dar pistas sobre os efeitos de grandes buracos negros no crescimento de galáxias durante a formação do Universo.

Os ventos galáticos são criados a partir de interações entre buracos negros e suas respectivas galáxias. Quando uma grande quantidade de matéria é engolida para essa região, cuja força gravitacional é muito forte, ela começa a se mover em alta velocidade e a emitir energia intensamente, o que pode empurrar objetos que estejam ao redor da área para fora dessa zona. É assim que os ventos observados pelos cientistas são formados.

Para Takuma Izumi, líder do estudo aprovado pelo Astrophysical Journal e que será publicado nesta segunda-feira (14), é importante estudar a origem desses ventos galáticos. “Esta é uma questão relacionada a um problema importante da astronomia: como as galáxias e os buracos negros supermassivos coevoluíram?”, explica, em nota.

À procura por respostas, os pesquisadores japoneses analisaram vários dados até encontrar o vento em questão. Primeiro, eles usaram o Telescópio Subaru para procurar buracos negros supermassivos. Como resultado, eles encontraram 100 galáxias com buracos negros com mais de 13 bilhões de anos.

Em seguida, o telescópio Alma foi utilizado para investigar a movimentação de gases nessas galáxias. Em uma delas, a J1243+0100, foram detectadas ondas de rádio emitidas por poeira e íons de carbono na galáxia. Em análise detalhada, foi revelado que um fluxo de gás se movia a uma velocidade de 500 quilômetros por segundo e tinha energia o bastante para empurrar o material estelar da galáxia e parar a atividade de formação estelar.

Imagem da galáxia J1243+0100 captada pelo radiotelescópio Alma (Foto: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Izumi et al)
Imagem da galáxia J1243+0100 captada pelo radiotelescópio Alma (Foto: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Izumi et al)

Essa observação supera o recorde anterior de vento galático mais antigo, que antes pertencia a uma galáxia de 13 bilhões de anos. A existência dessas tempestades, portanto, é 100 milhões de anos mais antiga do que o imaginado. 

Estudando também a massa do buraco negro e da galáxia J1243+0100, os pesquisadores chegaram à conclusão de que esses objetos tem evoluído simultaneamente (coevolução) desde que o Universo tinha menos do que um bilhão de anos.

“Nossas observações apoiam simulações de computador de alta precisão recentes que previram que relações coevolucionárias existiam até cerca de 13 bilhões de anos atrás”, comenta Izumi. “Estamos planejando observar um grande número de tais objetos no futuro e esperamos esclarecer se a coevolução primordial vista neste objeto é ou não uma imagem precisa do Universo geral naquela época.”

Galileu