Em um novo estudo liderado pelo astrônomo da Universidade de Lancashire, Dr. Dr. Por muitos anos, os astrônomos supuseram que buracos negros ganharam massa quando suas galáxias se fundiram, mas agora novas técnicas de modelagem mostram que buracos negros em galáxias espirais são forçados a ganhar massa.
"Observações recentes do Telescópio Espacial Hubble (HST) revelaram que a maioria dos núcleos galácticos ativos (AGN) são residentes em galáxias isoladas de disco, ao contrário da expectativa usual de que o AGN seja acionado por fusões." diz Debattista. “Aqui desenvolvemos um novo teste da evolução cósmica de buracos negros supermassivos (SMBHs) em galáxias de disco, considerando a população local de SMBHs. Mostramos que é necessário um crescimento substancial de SMBH em galáxias espirais à medida que os discos são montados. ”
Pesando na faixa de um milhão a um bilhão de vezes a do Sol, os buracos negros localizados no centro da maioria das galáxias parecem estar ganhando a taxas muito mais rápidas do que o esperado. Essas não são apenas exceções - mais como regras. Até o buraco negro quieto da Via Láctea pode estar ganhando tanta massa quanto o Sol a cada 3.000 anos. Observações passadas mostraram crescimento durante eventos de colisão, quando grandes quantidades de gás ao redor do buraco negro se tornam intensamente quentes e brilham como um núcleo galáctico ativo. Este é um processo que pode ser visto desde as primeiras formações em nosso universo. No entanto, essas novas simulações estão dando uma visão do crescimento em larga escala sem a necessidade de violência.
"A amostra selecionada por raios-X de AGN de luminosidade moderada consiste em mais de 50% de galáxias em disco, com fusões em andamento evidentes não mais frequentemente do que em galáxias não ativas". explica a equipe de pesquisa. “Alguns mostram que mesmo quasares fortemente obscurecidos são hospedados em grande parte por discos, não por fusões. Estudos de formação de estrelas usando Herschel descobriram que as taxas específicas de formação de estrelas dos hospedeiros AGN selecionados por raios-X não são diferentes das galáxias inativas, indicando também que os hospedeiros AGN não estão passando por comportamentos fundamentalmente diferentes ”
Essas técnicas de modelagem, combinadas com as observações atuais feitas com o Telescópio Espacial Hubble, dão credibilidade à teoria de que os buracos negros podem ganhar massa significativa mesmo em galáxias espirais "silenciosas". De fato, há uma forte possibilidade de que os AGNs presentes em algumas galáxias espirais possam exceder em número as fusões de galáxias. Para tornar esse conceito ainda mais empolgante, os astrônomos estão antecipando um evento ainda este ano em nossa própria galáxia - um evento em que uma nuvem de gás perto do núcleo da Via Láctea encontrará nosso próprio buraco negro central. De acordo com as previsões, nosso buraco negro pode atingir até 15 massas terrestres em um período de 10 anos a partir desta nuvem.
Esse conceito de crescimento de buracos negros não é totalmente novo. De acordo com outra pesquisa realizada com o Telescópio Espacial Hubble e liderada pelo Dr. Stelios Kazantzidis, da Universidade Estadual de Ohio, e pelo professor Frank C. van den Bosch, da Universidade de Yale, eles já haviam identificado as propriedades de massa dos buracos negros - fazendo previsões de tamanho que utilizavam a velocidade. de estrelas residentes nas galáxias. Nesse caso, a equipe refutou as suposições anteriores de que os buracos negros não eram capazes de crescer enquanto a galáxia hospedeira crescia. A comparação entre galáxias espirais e elípticas "descobriu que não há diferença entre o tamanho dos buracos negros". Isso significa que os buracos negros estariam ganhando massa - crescendo na mesma proporção da própria galáxia.
“Essas simulações mostram que não é mais possível argumentar que os buracos negros nas galáxias espirais não crescem com eficiência. ”Comenta Debattista sobre esta nova pesquisa. "Nossas simulações nos permitirão refinar nossa compreensão de como os buracos negros cresceram em diferentes tipos de galáxias".
