Um novo estudo revela que buracos negros supermassivos nos centros das galáxias, conhecidos como quasares, podem por vezes ser obscurecidos por densas nuvens de gás e poeira nas suas galáxias hospedeiras.
Isto desafia a ideia predominante de que os quasares são apenas obscurecidos por anéis de poeira em forma de rosca nas proximidades do buraco negro.
Quasares são objetos extremamente brilhantes alimentados por buracos negros que se empanturram de material circundante. A sua poderosa radiação pode ser bloqueada se nuvens espessas se colocarem entre nós e o quasar.
Os astrônomos há muito que pensam que este material obscurecedor só existe nas imediações do quasar, num “toro empoeirado” (ou donut) que o rodeia.
Agora, uma equipe de cientistas liderada pela Universidade de Durham encontrou evidências de que, em alguns quasares, o obscurecimento é inteiramente causado pela galáxia hospedeira onde o quasar reside.
Utilizando o Atacama Large Millimeter Array (ALMA) no Chile, observaram uma amostra de quasares muito poeirentos com taxas intensas de formação estelar.
Eles descobriram que muitos desses quasares vivem em galáxias muito compactas, conhecidas como “galáxias starburst”, com não mais de 3.000 anos-luz de diâmetro.
Essas galáxias estelares podem formar mais de 1.000 estrelas como o Sol por ano.
Para formar um número tão grande de estrelas, a galáxia precisa de uma enorme quantidade de gás e poeira, que são essencialmente os blocos de construção das estrelas. Nessas galáxias, nuvens de gás e poeira agitadas pela rápida formação estelar podem acumular-se e esconder completamente o quasar.
O estudo completo foi publicado na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society ( MNRAS ). a autora principal do estudo Carolina Andonie, Ph.D. estudante do Centro de Astronomia Extragaláctica da Universidade de Durham, disse: “É como se o quasar estivesse enterrado em sua galáxia hospedeira.
“Em alguns casos, a galáxia circundante está tão cheia de gás e poeira que nem mesmo os raios X conseguem escapar.
“Sempre pensamos que o donut empoeirado ao redor do buraco negro era a única coisa que escondia o quasar.
“Agora percebemos que toda a galáxia pode participar.
“Este fenômeno só parece acontecer quando o quasar está a passar por um intenso surto de crescimento.”
A equipe estima que em cerca de 10-30% dos quasares de formação estelar muito rápida, a galáxia hospedeira é a única responsável por obscurecer o quasar.
As descobertas fornecem novos insights sobre a ligação entre o crescimento das galáxias e a atividade dos buracos negros.
Os quasares obscurecidos podem representar um estágio evolutivo inicial, quando as galáxias jovens são ricas em gás frio e poeira, alimentando altas taxas de formação de estrelas e crescimento de buracos negros.
O co-autor do estudo, Professor David Alexander, da Universidade de Durham, disse: “É uma fase turbulenta e confusa da evolução, quando o gás e as estrelas colidem e se aglomeram no centro da galáxia. A luta cósmica pela comida envolve o bebê quasar em seu casulo natal de poeira.”
A revelação destes quasares enterrados ajudará os cientistas a compreender a ligação entre as galáxias e os buracos negros supermassivos nos seus corações.
Mais informações: Carolina Andonie et al, Obscuration beyond the nucleus: infrared quasars can be buried in extreme compact starbursts, MNRAS (2023). On arXiv: DOI: 10.48550/arxiv.2310.02330
Informações do jornal: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, arXiv
Fornecido pela Durham University
Publicado no Phys.org
