Speca - Um olhar intrigante sobre o início de um jato de buraco negro

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Seu nome é SPECA - uma galáxia de rádio episódica hospedeira em espiral que rastreia a acreção de cluster. É como um "elo perdido" entre galáxias atuais e passadas. Ele tem o potencial de nos ensinar novas lições sobre como as galáxias e aglomerados de galáxias se formaram no início do Universo ”, disse Ananda Hota, do Instituto de Astronomia e Astrofísica da Academia Sinica (ASIAA), em Taiwan, e que descobriu esta galáxia exótica.

Localizado a cerca de 1,7 bilhão de anos-luz da Terra, Speca é uma fonte de rádio que contém um buraco negro supermassivo central. Como aprendemos, galáxias desse tipo produzem "jatos" relativísticos, responsáveis ​​por brilhar nas frequências de rádio, mas isso não é tudo o que eles criam. Enquanto as galáxias de rádio são geralmente elípticas, Speca é uma espiral - a razão por trás é realmente incerta. À medida que os jatos relativísticos aumentam com o tempo, eles criam lobos de material subatômico nas bordas externas que se espalham à medida que o material desacelera ... e Speca é uma das únicas duas galáxias descobertas até agora para mostrar esse tipo de atividade recorrente dos jatos. Normalmente ocorre uma vez - e raramente duas - mas aqui aconteceu três vezes! Estamos olhando para uma oportunidade única de desvendar os mistérios da fase inicial de um jato de buraco negro.

“Tanto as galáxias elípticas quanto as espirais têm buracos negros, mas Speca e outra galáxia produzem jatos grandes. É também uma das duas únicas galáxias a mostrar que essa atividade ocorreu em três episódios separados. ” explica Sandeep Sirothia do NCRA-TIFR. “A razão por trás dessa atividade do buraco negro de produzir jatos é desconhecida. Tais atividades não foram relatadas anteriormente em galáxias espirais, o que torna essa nova galáxia única. Isso nos ajudará a aprender novas teorias ou a mudar as existentes. Agora estamos seguindo o objeto e tentando analisar as atividades. ”

O Dr. Hota e uma equipe internacional de cientistas chegaram às suas primeiras conclusões enquanto estudavam dados combinados do Sloan Digital Sky Survey (SDSS) de luz visível e do PRIMEIRO levantamento feito com o radiotelescópio Very Large Array (VLA). Aqui eles descobriram uma taxa incomumente alta de formação de estrelas onde não deveria haver nenhuma e confirmaram suas descobertas com dados ultravioletas do telescópio espacial GALEX da NASA. Em seguida, a equipe se aprofundou ainda mais nas informações de rádio obtidas no NRAO VLA Sky Survey (NVSS). Com centenas de milhões de anos, esses lobos externos deveriam estar além dos anos reprodutivos ... No entanto, isso não foi tudo. As imagens GMRT exibiram outro pequeno lóbulo localizado fora das estrelas, na borda de Speca, em plasma com apenas alguns milhões de anos.

"Acreditamos que esses lóbulos antigos de relíquia foram" iluminados "por ondas de choque de material em movimento rápido que cai no aglomerado de galáxias enquanto o aglomerado continua a acumular matéria", disse Ananda. "Todos esses fenômenos combinados em uma galáxia tornam Speca e seus vizinhos um laboratório valioso para estudar como as galáxias e aglomerados evoluíram bilhões de anos atrás."

Enquanto assiste à simulação de fusão de galáxias acima, criada por Tiziana Di Matteo, Volker Springel e Lars Hernquist, você está participando de uma visualização de duas galáxias que combinam ambas com buracos negros supermassivos centrais e apenas distribuição de gás. À medida que se fundem, você viaja no tempo por mais de dois bilhões de anos, onde os tons mais brilhantes indicam densidade enquanto a cor indica temperatura. Esse processo explosivo para a perda de gás é necessário para entender como duas galáxias espirais em formação de estrelas em colisão podem criar uma galáxia elíptica ... uma galáxia deixada sem combustível para a formação estelar futura. O fluxo das supernovas e dos buracos negros dos monstros centrais são os principais impulsionadores dessa evolução da galáxia.

“Da mesma forma, os jatos super rápidos dos buracos negros devem remover uma grande fração de gás de uma galáxia e impedir a formação de estrelas. Se a galáxia é rica em gás na região central e, à medida que a direção do jato muda com o tempo, ela pode ter um efeito adverso na história da formação estelar de uma galáxia. Speca pode ter sido parte de um cenário assim. Onde vários jatos lançaram braços em espiral da galáxia. Para entender esse processo, a equipe do Dr. Hota investigou recentemente o NGC 3801, que possui jatos muito jovens na fase inicial de atingir a galáxia hospedeira. A emissão de poeira / PAH, HI e CO mostra um disco de gás extremamente deformado. Os dados do HST mostram claramente uma saída de gás aquecido. Essa perda de gás, como visualizada no vídeo, possivelmente causou o declínio da formação de estrelas. No entanto, o maior golpe dos jatos do monstro está prestes a dar um soco na galáxia.

“Parece que observamos essa galáxia em um estágio raro de sua sequência evolutiva, onde a formação estelar pós-fusão já declinou e um novo e poderoso feedback do jato está prestes a afetar a estrela gasosa que forma o disco externo nos próximos 10 milhões de anos para transformá-la ainda mais. em uma galáxia vermelha e morta do tipo primitivo ". Dr. Hota diz.

As causas por que as galáxias de rádio atuais não contêm discos jovens formadores de estrelas não são claras. Speca e NGC 3801 são laboratórios ideais para entender os processos de co-evolução de galáxias de buracos negros.

Artigo de pesquisa original: Preso em flagrante: Uma galáxia do tipo inicial em forma de estrela pós-fusão com feedback do AGN-jet. Para leituras adicionais: Vários comunicados à imprensa e notícias sobre a descoberta de Speca. Este artigo foi ligeiramente alterado de sua publicação original para refletir mais informações do Dr. Hota.

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