Physical Address
304 North Cardinal St.
Dorchester Center, MA 02124
Assassinos em série supermassivos: astrônomos descobrem como os buracos negros “matam” galáxias vizinhas
Os cientistas há muito que suspeitam que os buracos negros supermassivos activos podem matar as suas próprias galáxias hospedeiras, mas novas pesquisas sugerem que estes titãs cósmicos são mais como assassinos em série que podem estender a sua fúria assassina por muitos anos-luz e destruir galáxias vizinhas também.
Para os cientistas, a “morte” de uma galáxia significa a redução da formação estelar. Buracos negros supermassivos são conhecidos por causar isso quando estão se alimentando ativamente, à medida que aquecem sua despensa de gás e poeira, fazendo com que o conteúdo da matéria emita radiação poderosa. Esta radiação afasta o gás, os blocos de construção do estrelas – matando assim as próprias galáxias e buracos negros de fome – ou simplesmente aquece esse gás e evita que ele esfrie o suficiente para entrar em colapso e dar origem a um corpo estelar. Ambos os resultados podem retardar ou até parar a formação de estrelas.
Zhu e colegas salientam que esta influência sugere a existência de um “ecossistema galáctico” semelhante aos ecossistemas ligados de Terra em que as mudanças numa região podem impactar profundamente as condições de outra.
“Um buraco negro supermassivo ativo é como um predador faminto dominando o ecossistema”, disse ele. “Simplificando, ele engole matéria e influencia o crescimento das estrelas nas galáxias próximas.”
Lá se vai o bairro!
Embora buracos negros supermassivos com massas de milhões ou até bilhões de vezes a do sol se acredita que habitam o coração de todas as grandes galáxias, nem todos esses objetos são assassinos cósmicos. Por exemplo, Sagitário A* (Sgr A*) no coração do Via Láctea pode ter extinguido a formação de estrelas na nossa galáxia, mas hoje está silenciosa, existindo com uma dieta equivalente a um ser humano comendo um grão de arroz a cada milhão de anos.
Buracos negros supermassivos ativos alimentam-se avidamente de matéria de uma nuvem rodopiante circundante chamada disco de acreção. A sua imensa gravidade gera forças de maré neste disco de acreção que causam intensa fricção, resultando em altas temperaturas que fazem com que esta região brilhe intensamente em todo o espectro eletromagnético. Esta região turbulenta, um Núcleo Galáctico Ativo (AGN), pode ser vista de todo o cosmos como um fenômeno conhecido como “quasar“, muitas vezes ofuscando a luz combinada de cada estrela na sua galáxia hospedeira.
Contudo, nem toda a matéria num disco de acreção é canalizada para o buraco negro. Alguma matéria é canalizada para os pólos do buraco negro supermassivo, de onde é expelida como jatos gêmeos paralelos viajando quase à velocidade da luz. Estes jatos podem estender-se muito além dos limites da galáxia que acolhe o buraco negro supermassivo ativo.
Não é de admirar, dada a intensa radiação do disco de acreção e os violentos fluxos representados por estes jatos gêmeos, que os buracos negros supermassivos ativos tenham uma influência poderosa sobre a evolução das suas galáxias hospedeiras.
Desde o Telescópio Espacial James Webb (JWST) começou a investigar o cosmos, surgiu um padrão curioso em relação aos quasares. Quanto mais massivos e poderosos são esses buracos negros supermassivos ativos, menos parecem estar rodeados por galáxias vizinhas. Isto é curioso porque grandes galáxias são normalmente encontradas agrupadas, e não isoladas.
“Ficamos intrigados”, explicou Zhu. “O caro JWST foi quebrado?” ele acrescentou com uma risada. “Então percebemos que as galáxias poderiam realmente estar lá, mas seriam difíceis de detectar porque a sua formação estelar muito recente foi suprimida.”
Zhu e seus colegas começaram a suspeitar que os quasares brilhantes podem não estar apenas prejudicando a formação de estrelas em seus próprios quintais galácticos; eles também podem estar incomodando os vizinhos.
Para investigar a possibilidade de buracos negros supermassivos ativos destruirem a formação de estrelas em galáxias vizinhas, a equipe começou a estudar um dos quasares mais brilhantes já vistos, o J0100+2802. Este quasar existia quando o Universo tinha menos de mil milhões de anos e o seu motor central é um buraco negro supermassivo com cerca de 12 mil milhões de vezes a massa do Sol.
Usando o JWST, os cientistas procuraram vestígios de oxigénio ionizado nas galáxias em torno de J0100+2802, o que é um sinal de formação estelar recente. Eles descobriram que este rastreador do nascimento de estrelas era muito mais escasso em galáxias dentro de um milhão de anos-luz do poderoso quasar do que em galáxias fora desse raio. Isso sugere a formação de estrelas esmagadas nessas galáxias próximas.
“Sabe-se que os buracos negros ‘comem’ muita coisa, mas durante o processo de alimentação ativa e na sua forma luminosa de quasar, também emitem radiação muito forte. O calor e a radiação intensos dividem o hidrogénio molecular que constitui vastas nuvens de gás interestelar, extinguindo o seu potencial de acumulação e transformação em novas estrelas,” disse Zhu. “Pela primeira vez, temos evidências de que esta radiação impacta o universo numa escala intergaláctica.
“Os quasares não suprimem apenas as estrelas nas suas galáxias hospedeiras, mas também nas galáxias próximas num raio de pelo menos um milhão de anos-luz.”
A equipa pretende agora procurar este efeito noutros chamados campos de quasares para desenvolver uma imagem mais clara de como os buracos negros supermassivos influenciam a sua vizinhança cósmica.
“Compreender como as galáxias influenciaram umas às outras no início do universo nos ajuda a entender melhor como a nossa própria galáxia surgiu”, disse Zhu. “Agora percebemos que os buracos negros supermassivos podem ter desempenhado um papel muito maior na evolução das galáxias do que pensávamos – agindo como predadores cósmicos, influenciando o crescimento de estrelas em galáxias próximas durante o início do Universo.”
Os resultados da equipe foram publicados em 3 de dezembro de 2025 em As cartas do jornal astrofísico.
