Um buraco negro monstruoso pode ter matado o poder de formação de estrelas de uma galáxia inteira

Novas observações do Telescópio Espacial James Webb mostram que a galáxia GS-9209, após milhões de anos de produtividade, foi subitamente “extinta” por forças misteriosas. Um telescópio descobriu a mais antiga galáxia conhecida que interrompeu repentina e misteriosamente a formação de estrelas, e os cientistas acreditam que o enorme buraco negro em seu centro pode ser o culpado.

A galáxia, chamada GS-9209, formou a maioria de suas estrelas durante uma explosão hiperativa de atividade entre 600 milhões e 800 milhões de anos após o Big Bang. Então, há mais de 12,5 bilhões de anos, parou de repente. Os pesquisadores publicaram a descoberta do Telescópio Espacial James Webb em 26 de janeiro, por isso ainda não passou por uma revisão por pares.

"O que é particularmente surpreendente é a rapidez com que esta galáxia interrompeu a formação estelar após o Big Bang. No Universo local, a maioria das galáxias massivas deixou de existir como resultado de um processo lento que acreditamos ter levado bilhões de anos", disse o principal autor do estudo, Adam Carnall, astrofísico do Observatório Real de Edimburgo, na Escócia, em entrevista à Live Science. .

Os cientistas notaram o GS-9209 pela primeira vez no início dos anos 2000. Nos últimos cinco anos, os astrônomos usaram telescópios terrestres para estudar diferentes comprimentos de onda da luz emitida pela galáxia, marcando-a como uma galáxia que foi potencialmente extinta. Mas as ondas infravermelhas necessárias para medir a distância da galáxia são atenuadas pela atmosfera da Terra, então os cientistas precisavam de um telescópio espacial muito poderoso para estudar sua idade.

Este é o Telescópio Espacial James Webb (JWST). O observatório espacial de US$ 10 bilhões foi projetado para ler os capítulos mais antigos da história do universo nos vislumbres mais fracos de luz capturados pelos sensores infravermelhos do telescópio, depois de terem se estendido por bilhões de anos de viagem através da expansão do espaço e do tempo. O estudo do JWST sobre GS-9209 revelou que a galáxia distante nasceu 600 milhões de anos após o Big Bang em uma explosão massiva de formação estelar. Em 200 milhões de anos cosmicamente breves, a galáxia produziu estrelas quentes suficientes para igualar a atual Via Láctea com uma massa de 40 bilhões de massas solares. Então, 800 milhões de anos após o Big Bang, a antiga galáxia de repente ficou silenciosa.

“Normalmente, as galáxias que vemos hoje tiveram acesso a cinco vezes mais gás ou mais do que formaram estrelas. Este resultado e vários outros começam a indicar que a proporção era um pouco maior no início do universo", disse Carnall.

Após essa explosão de atividade, os pesquisadores acreditam que o GS-9209 foi repentinamente desligado pelo buraco negro supermassivo à espreita em seu coração. Esses buracos negros nascem do colapso de estrelas gigantes e crescem absorvendo continuamente gás, poeira, estrelas e outros buracos negros. O buraco negro no centro de GS-9209 provavelmente cresceu o suficiente para se tornar um quasar. Quasares são buracos negros gigantes com grandes quantidades de matéria que aquecem o suficiente para expelir nuvens de gás em rajadas de luz que são um trilhão de vezes mais brilhantes que as estrelas mais brilhantes.

"Se você tem um buraco negro massivo e a matéria cai nele, isso faz com que muita energia seja emitida desse aglomerado", diz Carnall. "Este é essencialmente o único processo que pensamos ser capaz de injetar energia suficiente no gás de uma galáxia em um curto período de tempo para aquecê-la de modo que não entre em colapso e forme mais estrelas, ou para purgar completamente o galáxia de gás formador de estrelas".

Agora que fizeram suas primeiras observações de GS-9209, os pesquisadores planejam estudar a galáxia com mais detalhes com o Extremely Large Telescope (ELT) do European Southern Observatory, que está programado para as primeiras observações em 2028.

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