Novas evidências a partir da NASA Chandra X-ray Observatory desafia idéias dominantes sobre como buracos negros supermassivos crescem nos centros das galáxias. Astrônomos longa ter pensado que um buraco negro supermassivo e bojo de estrelas no centro da sua galáxia anfitriã crescer no mesmo ritmo - o maior bojo, maior o buraco negro.
Um novo estudo de dados Chandra revelou duas galáxias vizinhas, cujos buracos negros supermassivos estão crescendo mais rápido do que as próprias galáxias. A massa de um buraco negro gigante no centro de uma galáxia é tipicamente uma pequena fracção (cerca de 0,2 por cento) da massa contida no bojo, ou a região de densidade estrelas de enchimento, que o rodeia.
Os objectivos do estudo mais recente Chandra, as galáxias NGC 4342 e NGC 4291, tem buracos negros que são 10 vezes para 35 vezes mais massivo do que deve ser comparado com seus bojos. As novas observações com o Chandra mostram que os halos ou envelopes maciços de matéria escura em que estas galáxias residem, também estão com sobrepeso. O novo estudo sugere que os dois buracos negros supermassivos e sua evolução estão presos aos seus halos de matéria escura e eles não crescem em conjunto com os bojos galácticos.
Nesta perspectiva, os buracos negros e halos de matéria escura não estão acima do peso, mas a massa total das galáxias é muito baixo. "Isso nos dá mais provas de uma ligação entre dois dos fenômenos mais misteriosos e mais escuras da astrofísica - buracos negros e matéria escura - nestas galáxias", disse Akos Bogdan do Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica (CFA) em Cambridge , Massa, que liderou o novo estudo.
NGC 4342 e NGC 4291 são perto da Terra em termos cósmicos, a distâncias de 75 milhões e 85 milhões de anos luz, respectivamente. Os astrônomos haviam conhecido a partir de observações anteriores de que estas galáxias hospedar buracos negros com massas relativamente grandes, mas os astrônomos não estão certos que é responsável pela disparidade.
Com base nas observações do Chandra novos, no entanto, eles são capazes de governar para fora um fenômeno conhecido como descascamento das marés. Tidal descascamento ocorre quando algumas das estrelas de uma galáxia são arrancadas pela força da gravidade durante um encontro com outra galáxia. Se tal despojamento corrente tinha ocorrido, os halos também na maior parte teria sido falta. Porque a matéria escura se estende mais longe das galáxias, é mais ténues para eles do que as estrelas e é mais provável ser puxado.
Para afastar maré de decapagem, astrônomos usaram o Chandra para procurar evidências de quente, raio-X do gás emissor em torno das duas galáxias. Como a pressão do gás quente - estimada a partir de imagens de raios-X - equilibra a atração gravitacional de toda a matéria na galáxia, os novos dados do Chandra pode fornecer informações sobre os halos de matéria escura. O gás quente foi encontrado para ser amplamente distribuído em torno de ambos NGC 4342 e NGC 4291, o que implica que cada galáxia tem um invulgarmente grande halo de matéria escura , e, portanto, que essa maré de separação é improvável.
"Esta é a evidência mais clara que temos, no universo próximo, os buracos negros que crescem mais rápido do que a sua galáxia hospedeira", disse o co-autor Bill Forman, também do CFA. "Não é que as galáxias ter sido comprometida por encontros íntimos, mas ao invés disso eles tiveram algum tipo de desenvolvimento reprimido."
Como pode a massa de um buraco negro crescer mais rápido do que a massa estelar da sua galáxia anfitriã?Os autores do estudo sugerem que uma grande concentração de gás girando lentamente no centro galáctico é o que o buraco negro consome muito cedo na sua história. Ela cresce rapidamente, e à medida que cresce, a quantidade de gás que pode crescer junto, ou andorinha, aumenta com a produção de energia a partir da acreção. Uma vez que o buraco negro atinge uma massa crítica, explosões movidos pelo consumo contínuo de gás impedindo o resfriamento e limita a produção de novas estrelas.
"É possível que o buraco negro supermassivo alcançou um tamanho robusto antes havia muitas estrelas em tudo na galáxia", disse Bogdan. "Essa é uma mudança significativa na nossa maneira de pensar sobre como as galáxias e os buracos negros evoluem juntos."
O estudo também foi aceito para publicação no Astrophysical Journal .
O Galaxy diário via http://www.nasa.gov/chandra
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