Galaxiile muribunde din Universul timpuriu ar putea fi ucise de găurile negre supermasive
Galaxia Calea Lactee nu este foarte activă, în ceea ce privește stelele. Dar există unele galaxii și mai liniștite – galaxiile eliptice, pentru care cea mai mare parte a formării de stele a încetat de mult timp.
În aceste galaxii, nu se găsește nicio stea sau foarte puține stele mai tinere, ceea ce sugerează că la un moment dat cea mai mare parte a formării stelare a încetat brusc, lăsând galaxia să se stingă încet.
Cum anume se oprește formarea stelelor în aceste galaxii netede este un mister, dar astronomii cred că are legătură cu găurile negre supermasive care se găsesc în centrul fiecărei galaxii.
Acum, o echipă internațională de astronomi condusă de Kei Ito de la Graduate University for Advanced Studies, SOKENDAI din Japonia, a aruncat o privire în Universul timpuriu pentru a afla dacă acesta este cazul. Cercetarea a fost publicată în The Astrophysical Journal.
În ce galaxii se găsesc puține stele tinere?
Utilizând unele dintre cele mai puternice telescoape din lume, ei au colectat date în mai multe lungimi de undă pentru a identifica galaxiile a căror lumină a călătorit între 9,5 și 12,5 miliarde de ani prin golul spațiu-timp – galaxii antice precum galaxiile eliptice mai apropiate de noi în spațiu și timp, pentru care formarea stelelor este pe cale să se stingă.
Primul pas a constat în utilizarea datelor optice și infraroșii pentru a identifica galaxiile pentru care formarea stelară este în curs de desfășurare și cele în care formarea stelară a încetat.
Următorul pas a fost utilizarea datelor radio și cu raze X pentru a identifica activitatea găurilor negre supermasive. Acesta este mecanismul prin care astronomii cred că formarea stelelor poate fi oprită.
Atunci când o gaură neagră supermasivă este activă, devorează cantități uriașe de materie din spațiul din jurul ei. Acest proces este unul dezordonat și violent, producând ceea ce este cunoscut sub denumirea colectivă de „feedback”.
Cum se oprește formarea stelelor în aceste galaxii?
Materialul se învârte în jurul găurii negre, iar gravitația și frecarea generează radiații intense care străbat Universul.
O altă formă de feedback este reprezentată de jeturi care ies din regiunile polare ale găurii negre. Se crede că materialul din afara orizontului evenimentelor este accelerat de-a lungul câmpului magnetic exterior al găurii negre, pentru a fi lansat de la poli sub forma unor jeturi puternice și concentrate de plasmă care se deplasează cu un procent semnificativ din viteza luminii, scrie ScienceAlert.
În cele din urmă, găurile negre supermasive active generează vânturi intense care se propagă în galaxiile lor. Se crede că toate cele trei forme de feedback – radiația, jeturile și vânturile – încălzesc și îndepărtează gazul molecular rece, necesar pentru formarea stelelor mici.
O gaură neagră supermasivă activă, vinovată de moartea acestor galaxii
La distanțe atât de mari, galaxiile sunt mult mai greu de observat. Astfel, cercetătorii au trebuit să alăture galaxiile împreună pentru a evidenția lumina radio și razele X, care sunt semnele revelatoare ale unei găuri negre supermasive active în urmă cu miliarde de ani.
Echipa a descoperit un exces de raze X și un semnal radio prea puternic pentru a fi explicat doar de stelele din galaxiile cu formare stelară redusă sau inexistentă. Cea mai bună explicație pentru acest semnal este o gaură neagră supermasivă activă. Mai mult, semnalul nu a fost la fel de pronunțat în galaxiile cu formare stelară continuă.
Oamenii de știință au concluzionat că este foarte probabil ca o gaură neagră supermasivă activă să joace un rol în moartea bruscă a acestor galaxii misterioase. Cercetările viitoare, au spus ei, ar putea ajuta la clarificarea fizicii detaliate a acestui proces.
Vă recomandăm să mai citiți și:
Cum a fost descoperită Sagittarius A*, gaura neagră supermasivă din centrul Căii Lactee?
O gaură neagră bizară ar putea schimba modul în care înțelegem cum se formează acestea
Astronomii au descoperit gaura neagră cea mai apropiată de Pământ