25/07/2022 - 7:55
Uma equipe de astrônomos europeus liderada pela professora Kalliopi Dasyra, da Universidade de Atenas (Grécia), modelou várias linhas de emissão no Atacama Large Millimeter Array (ALMA) e no Very Large Telescope (VLT) para medir a pressão do gás em nuvens impactadas por jatos e nuvens ambientes. Com essas medições sem precedentes, publicadas recentemente na revista Nature Astronomy, eles descobriram que os jatos alteram significativamente a pressão interna e externa das nuvens moleculares em seu caminho.
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Dependendo de qual das duas pressões muda mais, tanto a compressão de nuvens quanto o desencadeamento da formação de estrelas e a dissipação de nuvens e o atraso da formação de estrelas são possíveis na mesma galáxia. “Nossos resultados mostram que os buracos negros supermassivos, mesmo estando localizados nos centros das galáxias, podem afetar a formação de estrelas em toda a galáxia”, disse a professora Dasyra. “Estudar o impacto das mudanças de pressão na estabilidade das nuvens foi a chave para o sucesso deste projeto. Uma vez que poucas estrelas de fato se formam em um vento, é normalmente bem difícil detectar seu sinal no topo do sinal de todas as outras estrelas na galáxia que hospeda o vento.”
Acredita-se que os buracos negros supermassivos estejam no centro da maioria das galáxias do nosso universo. Quando as partículas que caem nesses buracos negros são aprisionadas por campos magnéticos, elas podem ser ejetadas para fora e viajar para dentro das galáxias na forma de enormes e poderosos jatos de plasma. Esses jatos são geralmente perpendiculares aos discos galácticos. Na IC 5063, no entanto, uma galáxia a 156 milhões de anos-luz de distância, os jatos estão se propagando dentro do disco, interagindo com nuvens de gás molecular frias e densas. A partir dessa interação, teoriza-se que a compressão das nuvens impactadas pelo jato é possível, levando a instabilidades gravitacionais e, eventualmente, à formação de estrelas devido à condensação do gás.
Condições ambientais
Para o experimento, a equipe utilizou a emissão de monóxido de carbono (CO) e cátion formilo (HCO+) fornecida pelo ALMA, e a emissão de enxofre ionizado e nitrogênio ionizado fornecida pelo VLT. Os pesquisadores então usaram algoritmos astroquímicos avançados e inovadores para identificar as condições ambientais na vazão e no meio circundante. Essas condições ambientais contêm informações sobre a força da radiação ultravioleta distante das estrelas, a taxa na qual as partículas carregadas relativísticas ionizam o gás e a energia mecânica depositada no gás pelos jatos. A redução dessas condições revelou as densidades e temperaturas do gás descritivas de diferentes partes dessa galáxia, que foram então usadas para fornecer pressões.
“Realizamos muitos milhares de simulações astroquímicas para cobrir uma ampla gama de possibilidades que podem existir na IC 5063”, disse o coautor dr. Thomas Bisbas, pesquisador da Universidade de Colônia (Alemanha) e ex-pesquisador de pós-doutorado no Observatório Nacional de Atenas. Uma parte desafiadora do trabalho foi identificar meticulosamente o maior número possível de restrições físicas para a faixa examinada que cada parâmetro poderia ter. “Dessa forma, podemos obter a combinação ideal de parâmetros físicos de nuvens em diferentes locais da galáxia”, disse o coautor Georgios Filippos Paraschos, doutorando no Instituto Max Planck de Radioastronomia em Bonn (Alemanha) e ex-aluno de mestrado na Universidade de Atenas.
Na verdade, as pressões não foram medidas apenas para alguns locais na IC 5063. Em vez disso, foram criados mapas desta e de outras grandezas no centro dessa galáxia. Esses mapas permitiram aos autores visualizar como as propriedades do gás transitam de um local para outro devido à passagem do jato. A equipe está atualmente ansiosa para o próximo grande passo deste projeto: usar o Telescópio Espacial James Webb para mais investigações da pressão nas camadas externas de nuvens, conforme sondado pelo hidrogênio (H2) quente. “Estamos realmente empolgados em obter os dados do JWST”, disse a professora Dasyra, “pois eles nos permitirão estudar a interação da nuvem de jato em uma resolução requintada”.
