Nuvens em Queda Resolvem o Problema dos Quasares

O mistério por trás da origem dos quasares – o centro brilhante de galáxias distantes – pode estar sendo resolvido por um grupo de astrônomos de Nova York que sugerem que gigantes nuvens de gás hidrogênio caem no núcleo das galáxias e estão sendo ali consumidas por buracos negros supermassivos ali localizados.

A maioria dos quasares (também chamados de núcleos de galáxias ativos, ou AGN) são encontrados no que diz que devem ter existido durante os primeiros quatro ou cinco bilhões de anos da história do universo, durante uma época em que as galáxias eram encontradas em gigantes nuvens de gás. Agora, Barry McKernan e K E Saavik Ford do American Museum of Natural Historu e da City University de Nova York e Aryieh Maller também da City University colocaram as duas coisas juntas.

“Por enquanto as pessoas sabem que as nuvens de gás estão caindo dentro das galáxias e elas também sabem que os núcleos de galáxias ativos estão caindo dentro dos buracos negros supermassivos”, diz McKernan. “Mas ninguém colocou as duas idéias juntas até agora e disse, ‘Ei, talvez uma coisa cause a outra!’”

Essas nuvens de gás são grandes, milhões de vezes mais massivas do que o Sol. A medida que elas caem dentro das galáxias elas geram uma grande quantidade de regiões de formação de estrelas, mas elas são também o mecanismo ideal para levar gás para o centro das galáxias e provocar a atividade dos quasares. Teorias anteriores sugerem que barras galácticas poderiam afunilar o gás dentro do centro alimentando o buraco negro, ou que os efeitos gravitacionais de fusão poderiam divergir grande quantidade de gás para longe do buraco negro.

Contudo se a fusão foi o principal gatilho nós observaríamos quasares onde vemos muitas galáxias se fundindo, e similarmente se as barras fossem as responsáveis nós veríamos quasares em galáxias barradas, mas nós podemos observá-los em outros tipos de galáxias também. O novo modelo tem a vantagem , diz McKernan, de ser capaz de fornecer gás suficiente. Por enquanto, a quantidade de gás é de um quasar com milhares de massas solares por ano. E durante a época de construção das galáxias existiam muitas dessas nuvens de gás ao redor e que estavam diretamente relacionadas com a taxa de formação de estrelas.

“Nós assumimos que a taxa de impacto de nuvens aumenta com o aumento da taxa de formação de estrelas”, disse McKernan. “Em outras palavras, para um redshift igual 1, aproximadamente sete bilhões de anos atrás, nós esperamos algo em torno de dez vezes mais impactos de nuvens do que na presente era. Para um redshift igual a 2, algo em torno de dez bilhões de anos atrás no auge da taxa de formação de estrelas, nós esperamos cem vezes mais nuvens de impacto”. Pelo fato de se acreditar que todas as galáxias foram geradas no mesmo processo, incluindo a Via Láctea, então todas as galáxias algum dia serão quasares.

Algumas dessas nuvens ainda vagam por aí nos dia de hoje. “Essas nuvens esquecidas ainda estão bombardeando galáxias, incluindo a nossa, ocasionalmente”, disse McKernan. “Em algum momento uma dessas nuvens atinge o centro e a luz acende”.

Contudo, esse processo acontecendo atualmente não gera um quasar. As galáxias Seyfert que possuem um núcleo ativo de baixo poder consomem uma quantidade de gás equivalente a metade da massa solar por ano. Mesmo os núcleos ativos de baixo nível encontrados em galáxias, onde um buraco negro central cresce, na maioria das vezes consome apenas um por cento da massa solar por ano. Os pesquisadores acreditam que esse baixo nível de atividade poderia ser culpado pelo fato de nuvens individuais vagando se chocarem de maneira aleatória.

“Contudo, em raros casos, nosso mecanismo poderia produzir um trem de nuvens de impactos, algo como aconteceu com o cometa Shoemaker -Levy em Júpiter, que seria então capaz de promover uma atividade semelhante a de um quasar”, sugere McKernan. Mas se mais de dez milhões de anos se passaram entre a colisão das galáxias, seus centros aparecerão normais, e então essa atividade é relativamente rara no universo local.

Fonte:

http://www.astronomynow.com/news/n1007/09quasar/

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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