Uma equipe de astrônomos usando / ESA Telescópio Espacial Hubble da NASA da câmera de campo largo 3 (WFC3) têm realizado um grande inquérito para investigar a relação entre as galáxias que foram submetidos a fusões e a atividade dos buracos negros supermassivos em seus núcleos.
Na mais extensa pesquisa de seu tipo já realizado, uma equipe de cientistas encontraram uma relação inequívoca entre a presença de buracos negros supermassivos que o poder de alta velocidade dos jatos de partículas ou sinal de emissão de rádio na história da fusão de suas galáxias hospedeiras. Quase todas as galáxias hospedam jatos e foram encontrados uma fusão com outra galáxia, ou fizeram no passado recente.
Os resultados podem dar peso significativo para o caso dos jatos sendo o resultado da fusão de buracos negros e será apresentado no Astrophysical Journal.
A equipe estudou uma grande variedade de galáxias com centros extremamente luminosas como núcleos galácticos ativos (AGN) - pensado para ser o resultado de grandes quantidades de matéria aquecida circulando ao redor e sendo consumidos por um buraco negro supermassivo. Enquanto a maioria das galáxias são pensadas para acolher um buraco negro supermassivo , apenas uma pequena percentagem deles estão neste centro luminoso e menos ainda a um passo mais longe e formar o que é conhecido como jatos relativísticos . Os dois jatos de alta velocidade de plasma movimentam-se quase com a velocidade da luz e o fluxo para fora em sentidos opostos em ângulo reto com o disco de matéria em torno do buraco negro, estendendo-se milhares de anos-luz para o espaço. O material quente dentro dos centros galáticos criam jatos é também da origem a ondas de rádio.
É estes jatos que Marco Chiaberge do Space Telescope Science Institute, EUA (também filiada à Universidade Johns Hopkins, nos EUA e INAF-IRA, Itália) e sua equipe esperavam para confirmar o resultado de fusões galácticas .
A equipe inspecionou cinco categorias de galáxias com sinais visíveis de fusões recentes ou em andamento - dois tipos de galáxias com jatos, dois tipos de galáxias que tiveram núcleos luminosos, mas não com jatos, e um conjunto de galáxias normais inativos .
"As galáxias que hospedam estes jatos relativísticos possuem grandes quantidades de radiação em comprimentos de onda de rádio", explica Marco. "Ao usar câmera WFC3 do Hubble descobrimos que quase todas as galáxias com grandes quantidades de emissão de rádio, o que implica a presença de jatos, e foram associada a fusões. No entanto, não foi só as galáxias que contêm jatos que mostraram evidência de fusões! " .
"Nós descobrimos que a maioria dos eventos de fusão em si, na verdade, não resultará na criação de AGNs com emissão de rádio poderosos", acrescentou o co-autor Roberto Gilli partir Observatorio Astronômico di Bologna, Itália. "Cerca de 40% das outras galáxias que nós olhamos tinha também experimentaram uma fusão e ainda não tinha conseguido produzir as emissões de rádio espetaculares e jatos de suas contrapartes. "
Embora seja claro agora que uma fusão galáctica é quase certamente necessária para uma galáxia hospedar um buraco negro supermassivo com jatos relativísticos, a equipe deduzir que deve haver condições adicionais que precisam ser atendidas. Eles especulam que a colisão de uma galáxia com outra produz um buraco negro supermassivo com jatos quando o buraco negro central está girando mais rápido - possivelmente como resultado com outro buraco negro de uma massa similar - como o excesso de energia extraída da rotação do buraco negro o que iria alimentar os jatos.
"Há duas maneiras em que as fusões sejam susceptíveis de afetar o buraco negro central. A primeira seria um aumento na quantidade de gás a ser conduzido em direção ao centro da galáxia, acrescentando massa tanto para o buraco negro e o disco quente de matéria em torno dele ", explica Colin Norman, co-autor do papel. " Mas este processo devem afetar os buracos negros em todas as galáxias em fusão, e ainda assim todas as galáxias em fusão com buracos negros podem acabar com jatos, por isso não é o suficiente para explicar como estes jatos acontecem. A outra possibilidade é que uma fusão entre duas galáxias massivas faz com que dois buracos negros de uma massa semelhante podem também mesclar. Pode ser que uma determinada fusão entre dois buracos negros produza um único buraco negro supermassivo representando a produção de jatos ".
Observações futuras usando tanto Hubble e o tacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) são necessários para expandir a pesquisa definir ainda mais longe e continuar a lançar luz sobre esses processos complexos e poderosos.
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