Fusões Entre Galáxias São Responsáveis Por Iniciar A Atividade Em Seus Núcleos

Os núcleos ativos de galáxias, ou AGNs, têm um papel muito importante na evolução das galáxias. Os astrônomos estão usando observações de galáxias para confirmar que a fusão das galáxias possui um efeito positivo na ignição dos AGNs. Os astrônomos puderam compilar cerca de 10 vezes mais imagens de galáxias em fusão do que os estudos anteriores usando um algoritmo de machine learning.

Uma das maiores questões na astronomia é como as galáxias se desenvolvem a partir de nuvens de gás e poeira e se transformam nas belas estruturas espirais observadas na nossa vizinhança, por exemplo. Os chamados núcleo ativos de galáxias, ou AGNs, compreendem interessantes objetos de pesquisa para responder parte dessa questão, pois parece existir uma co-evolução entre AGNs e as galáxias. Os AGNs abrigam buracos negros supermassivos que emitem uma grande quantidade de energia a partir do disco de acreção ao seu redor. Alguns deles, têm campos magnéticos ou gravitacionais suficientes para expelir jatos a partir de seus polos que se propagam por milhares de anos-luz.

A co-evolução é uma via de duas mãos. De um lado, o estágio de evolução da galáxias afeta a atividade do AGN. E os AGNs parecem ameaçar em um certo ponto a evolução da galáxia, pois é possível ver a atividade de AGNs atingindo um pico em galáxias numa determinada distância, e portanto num determinado ponto do tempo no passado. Por outro lado, a atividade do AGN afeta a formação de estrelas da galáxia. Os jatos produzidos pelos AGNs empurram o gás para fora à medida que ele se propaga através da galáxia, forçando o gás a colidir com o outro gás e então criar aglomerações, as sementes de estrelas bebês. Mas os AGNs também emitem energia, aquecendo o gás e então evitando que ele esfrie e se condense nas aglomerações.

Os astrônomos usaram uma amostra com um número recorde de galáxias para estudar um dos fatores que pode ter um efeito positivo na ignição dos AGNs: a fusão entre galáxias. E de fato, os pesquisadores encontraram uma correlação. Eles contaram cerca de 1.4 vezes mais AGNs em fusões do que em situações onde não acontece fusão. E por outro lado, eles encontraram cerca de 1.3 vezes mais fusões em amostras de galáxias com AGNs se comparado com as amostras de galáxias sem AGN.

Os pesquisadores usaram um algoritmo de aprendizado de máquina para reconhecer as fusões. Isso forneceu para eles uma amostra que é uma ordem de grandeza maior do que dos estudos anteriores, fazendo a correlação muito mais confiável. Os astrônomos construíram uma rede para poder treinar o sistema para reconhecer fusões em uma grande quantidade de imagens. Isso permitiu que eles pudessem usar um grande número de amostrar de pesquisas feitas com dois telescópios com dezenas de milhares de galáxias. Os AGNs são relativamente fáceis de serem reconhecidos com base no espectro. Mas as fusões precisam ser classificadas a partir das imagens, um trabalho que normalmente é feito pelo ser humano. Com o algoritmo de aprendizado de máquina, o computador pode fazer todo esse trabalho para os astrônomos.

Fonte:

https://phys.org/news/2020-05-mergers-galaxies-trigger-core.html

Sérgio Sacani

Sérgio Sacani

Formado em geofísica pelo IAG da USP, mestre em engenharia do petróleo pela UNICAMP e doutor em geociências pela UNICAMP. Sérgio está à frente do Space Today, o maior canal de notícias sobre astronomia do Brasil.

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