Buracos negros supermassivos travam nascimento de estrelas

Buracos negros supermassivos travam nascimento de estrelas

Os buracos negros com massas equivalentes a milhões de sóis travam o nascimento de novas estrelas, concluem os astrónomos. Usando aprendizagem automática e três simulações de última geração para fundamentar os resultados de um grande levantamento do céu, investigadores da Universidade de Cambridge encerraram um longo debate de 20 anos sobre a formação de estrelas.

A formação de estrelas em galáxias tem sido um tema central na investigação em astronomia. Décadas de observações bem-sucedidas e modelos teóricos levaram-nos a compreender como colapsa o gás para formar novas estrelas dentro e fora da Via Láctea. No entanto, graças a programas de observação de todo o céu, como o SDSS (Sloan Digital Sky Survey), os astrónomos perceberam que nem todas as galáxias no Universo local estão ativamente a formar estrelas – existe uma abundante população de objetos “quiescentes” com taxas significativamente baixas de formação de estrelas.

O que impede a formação de estrelas nas galáxias continua a ser uma incógnita para o conhecimento da evolução de galáxias, e é uma questão que tem sido debatida nos últimos 20 anos. Joanna Piotrowska e a sua equipa do Instituto Kavli de Cosmologia montaram uma experiência para resolver esta questão.

Usando três simulações cosmológicas de última geração – EAGLE, Illustris e IllustrisTNG – a equipa investigou o que seria de esperar ver no Universo real observado pelo SDSS, quando diferentes processos físicos estivessem a travar a formação de estrelas em galáxias massivas.

Os astrónomos aplicaram um algoritmo de aprendizagem automática para classificar as galáxias como de formação de estrelas ou quiescentes, tentando saber qual destes três parâmetros – massa dos buracos negros supermassivos no centro das, massa total das estrelas na galáxia, ou massa do halo de matéria escura em redor das galáxias – melhor prevê como as galáxias se desenvolvem.

Estes parâmetros permitiram à equipa descobrir que processo físico – injeção de energia por buracos negros supermassivos, explosões de supernovas ou aquecimento por choque de gás em halos massivos – é responsável por forçar as galáxias a entrarem em fase de quase reforma.

As novas simulações preveem como fator mais importante para travar a formação de estrelas a massa do buraco negro supermassivo. Os resultados da simulação correspondem essencialmente a observações do Universo local, o que ajuda a fundamentar as descobertas dos investigadores. Os resultados foram publicados na revista Monthly Notices da Royal Astronomical Society.

“É realmente entusiasmante ver como as simulações preveem exatamente o que vemos no Universo real”, disse Piotrowska. “Os buracos negros supermassivos – objetos com massas equivalentes a milhões ou mesmo milhares de milhões de sóis – têm efetivamente grande efeito nas suas vizinhanças. Estes objetos monstruosos forçam as suas galáxias hospedeiras a uma espécie de fase de reforma na formação estelar.”

Fonte da notícia: University of Cambridge

Tradução: Teresa Direitinho

Supermassive black holes put a brake on stellar births

Black holes with masses equivalent to millions of suns do put a brake on the birth of new stars, say astronomers. Using machine learning and three state-of-the-art simulations to back up results from a large sky survey, researchers from the University of Cambridge have resolved a 20-year long debate on the formation of stars.

Star formation in galaxies has long been a focal point of astronomy research. Decades of successful observations and theoretical modelling resulted in our good understanding of how gas collapses to form new stars both in and beyond our own Milky Way. However, thanks to all-sky observing programmes like the Sloan Digital Sky Survey (SDSS), astronomers realised that not all galaxies in the local Universe are actively star-forming – there exists an abundant population of “quiescent” objects which form stars at significantly lower rates. […] Read the original article at University of Cambridge.