Estudo realizado pelo VLA oferece pista para a formação das galáxias

2004-11-18

Imagem do quasar J1148+5251 pelo VLA. Crédito: Walter et al., NRAO/AUI/NSF.
Durante anos, os astrónomos têm observado a existência de uma relação directa entre a massa
massa
A massa é uma medida da quantidade de matéria de um dado corpo.
dos gigantescos buracos negros
buraco negro
Um buraco negro é um objecto cuja gravidade é tão forte que a sua velocidade de escape é superior à velocidade da luz. Em Astronomia, distinguem-se dois tipos de buraco negro: os buracos negros estelares, que resultam da morte de uma estrela de massa elevada, e os buracos negros galácticos, que existem no centro das galáxias activas.
existentes no núcleo das galáxias
galáxia
Um vasto conjunto de estrelas, nebulosas, gás e poeira interestelar gravitacionalmente ligados. As galáxias classificam-se em três categorias principais: espirais, elípticas e irregulares.
e a massa total do bojo constituído pelas estrelas
estrela
Uma estrela é um objecto celeste gasoso que gera energia no seu núcleo através de reacções de fusão nuclear. Para que tal possa suceder, é necessário que o objecto possua uma massa superior a 8% da massa do Sol. Existem vários tipos de estrelas, de acordo com as suas temperaturas efectivas, cores, idades e composição química.
na sua região central. Quanto mais elevada é a massa do buraco negro, mais elevada é a massa do bojo.

Os cientistas têm especulado, procurando uma resposta para a seguinte questão: o que se terá formado primeiro, o buraco negro ou o bojo estelar? Algumas teorias têm sugerido que ambos se terão formado em simultâneo. No entanto, as mais recentes observações, realizadas pelo VLA
Very Large Array (VLA)
O VLA é um radiointerferómetro composto por 27 antenas de 25 m de diâmetro, dispostas em três braços (em forma de Y) com 9 antenas cada, localizado no Novo México (EUA). O VLA é operado pelo NRAO (National Radio Astronomy Observatory).
a um quasar
quasar
Os quasares são objectos extragalácticos extremamente brilhantes e compactos. Hoje acredita-se que são o centro de galáxias muito energéticas ainda num estado inicial da sua evolução (são, pois, núcleos galácticos activos - NGAs) e a sua energia provém de um buraco negro de massa muito elevada. Os seus desvios para o vermelho indicam que se encontram a distâncias cosmológicas. O seu nome, quasar, vem do inglês quasi-stellar object, ou seja, objecto quase estelar, devido à semelhança da sua imagem em placas fotográficas com a imagem de uma estrela.
e à sua galáxia hospedeira, vistos tal como terão sido quando o Universo tinha pouco menos que mil milhões de anos, indicam que a jovem galáxia possui um buraco negro de massa elevadíssima, mas não apresenta massa total suficiente para que se possa formar o bojo estelar que os modelos prevêem.

O sistema em questão denomina-se J1148+5251 e, situando-se a mais de 12,8 mil milhões de anos-luz
ano-luz (al)
O ano-luz (al) é uma unidade de distância igual a 9,467305 x 1012 km, que corresponde à distância percorrida pela luz, no vácuo, durante um ano.
, é o quasar mais distante que se conhece. Foi observado, em 2003, pelo Digital Sky Survey, tal como era quando o Universo tinha apenas 870 milhões de anos – note-se que a idade estimada para o Universo, neste momento, é de aproximadamente 13,7 mil milhões de anos.

Procurando a quantidade de gás molecular existente na jovem galáxia, os cientistas obtiveram um valor que ronda os 10 mil milhões de massas solares
massa solar
Massa solar é a quantidade de massa existente no Sol e, simultaneamente, a unidade na qual os astrónomos exprimem as massas das estrelas, nebulosas e galáxias. Uma massa solar é igual a 1,989x1030 kg.
. A massa estimada para o buraco negro anda à volta de 1 a 5 mil milhões massas solares. Adicionando estes dois valores obtém-se 11 a 15 mil milhões massas solares. Ora as observações indicam que massa total do sistema é de 40 a 50 mil milhões massas solares; se retirarmos a massa do buraco negro e do gás, a massa que resta é cerca de 25 a 40 mil milhões de massas solares, o que não é suficiente para poder definir o tamanho do bojo estelar previsto pelos modelos correntes. Um buraco negro com massa semelhante à que foi estimada neste caso deveria, segundo os modelos existentes, estar rodeado por um bojo estelar de vários biliões de massas solares. Todavia, os resultados da dinâmica do sistema apontam para que não exista muita massa, para além da do buraco negro e a do gás, para definir o bojo estelar.

Tudo isto fornece aos investigadores a evidência de que o buraco negro se formou antes do bojo estelar. Mas, como se sabe, um exemplo não faz a regra, e por isso torna-se agora necessário realizar estudos em outros objectos deste tipo, que possam vir a ser identificados no Universo mais distante.

Os resultados desta pesquisa vão ser publicados no Astrophisical Journal Letters pela seguinte equipa: Walter e Carilli, juntamente com Frank Bertoldi e Karl Menten do Instituto Max Planck, em Bona (Alemanha); Pierre Cox do Instituto de Astrofísica Espacial da Universidade de Paris-Sul (França); Fred K.Y. Lo do NRAO
National Radio Astronomy Observatory (NRAO)
O NRAO é o Observatório Nacional de Radioastronomia dos EUA e opera vários radiotelescópios, como o VLA, o VLBA, o GBT, o EVLA e o ALMA.
na Virgínia (EUA); Xiahui Fan do Observatório Steward da Universidade do Arizona (EUA); e Michael Strauss da Universidade de Princeton (EUA).

Fonte da notícia: http://www.nrao.edu/pr/2004/quasarbh/