Entenda como buracos negros supermassivos podem "matar de fome" as galáxias

Liderada pela Universidade de Cambridge, uma equipe internacional de pesquisadores usou o Telescópio Espacial James Webb para confirmar que buracos negros supermassivos podem privar suas galáxias hospedeiras do combustível necessário para a formação de novas estrelas.

Este processo, na prática, "mata de fome" as galáxias, interrompendo seu crescimento e evolução. As descobertas foram publicadas recentemente na revista Nature Astronomy.

O foco da pesquisa foi a galáxia GS-10578, que contém estrelas com idades entre 12,5 e 11,5 bilhões de anos. A galáxia tem aproximadamente o mesmo tamanho que a Via Láctea possuía no início do Universo, cerca de dois bilhões de anos após o Big Bang.

No entanto, diferentemente de outras galáxias de tamanho semelhante, GS-10578 está essencialmente "morta" — não houve formação de novas estrelas na região por um longo período.

Antes da observação detalhada com o James Webb, os cientistas suspeitavam que esse estado "extinto" estava relacionado ao buraco negro supermassivo no centro da galáxia. No entanto, não estava claro se essa condição era permanente ou temporária.

Imaginávamos que tal estado extinto estivesse relacionado ao seu buraco negro, mas, antes do James Webb, não sabíamos se esse fenômeno se tratava de algo temporário ou permanente", explicou Francesco D'Eugenio, líder do estudo.

Os dados coletados pelo telescópio revelaram que GS-10578 está expelindo grandes quantidades de gás a uma velocidade impressionante de cerca de 1.000 quilômetros por segundo.

Essa velocidade é suficiente para permitir que o material escape da atração gravitacional da galáxia, levando consigo o "combustível" necessário para a formação de novas estrelas. Os instrumentos do James Webb também mostraram que o gás expelido é frio, denso e não emite luz, tornando-o invisível a métodos de observação menos avançados.

"Encontramos o culpado. O buraco negro está matando esta galáxia e mantendo-a dormente, cortando a fonte de 'alimento' que a galáxia precisa para formar novas estrelas", afirmou D'Eugenio.

Cenário diferente

Embora modelos teóricos anteriores já sugerissem que buracos negros supermassivos poderiam provocar a morte de uma galáxia ao interromper a formação de estrelas, esperava-se que esse processo causasse turbulência e destruição na forma da galáxia.

No entanto, GS-10578 apresentou um cenário diferente: suas estrelas ainda se movem de forma ordenada, indicando que o fim da formação estelar nem sempre resulta em efeitos violentos e caóticos.

Segundo a 'Revista Galileu', Roberto Maiolino, coautor do estudo, destacou a importância dessa descoberta. "Nosso uso do Webb demonstrou como tivemos um salto gigante em termos de capacidade de estudar o universo primitivo e como ele evoluiu."

O próximo passo na pesquisa é combinar os resultados obtidos com o James Webb com dados do Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array (ALMA). Este conjunto de 66 antenas permitirá a observação dos componentes gasosos mais frios e escuros da galáxia, fornecendo informações sobre se ainda há combustível oculto para a formação de estrelas em GS-10578 e como o buraco negro supermassivo está afetando essa região.