Compreender a formação de estrelas e galáxias no início da história do Universo continua sendo um enigma, e um novo estudo pode ter virado nossa compreensão atual. Os resultados forneceram evidências esmagadoras de que os jatos de rádio que se projetam de um centro galáctico melhoram a formação de estrelas - um resultado que contradiz diretamente os modelos atuais, onde a formação de estrelas é prejudicada ou mesmo interrompida.
Todas as galáxias primitivas consistem em núcleos intensamente luminosos alimentados por enormes buracos negros. Esses chamados núcleos galácticos ativos, ou AGN, ainda são objeto de intenso estudo. Um mecanismo específico que os astrônomos estão estudando é conhecido como feedback da AGN.
"Feedback é a gíria do astrônomo para a maneira pela qual um AGN - com sua grande quantidade de liberação de energia - influencia sua galáxia hospedeira", disse recentemente o Dr. Zinn, pesquisador principal deste estudo, à Space Magazine. Ele explicou que há um feedback positivo, no qual o AGN promoverá a atividade principal da galáxia: formação de estrelas e feedback negativo, no qual o AGN impedirá ou até interromperá a formação de estrelas.
As simulações atuais do crescimento da galáxia invocam um forte feedback negativo.
"Na maioria das simulações cosmológicas, o feedback da AGN é usado para truncar a formação de estrelas na galáxia hospedeira", disse Zinn. "Isso é necessário para impedir que as galáxias simuladas se tornem muito brilhantes / massivas".
Zinn et al. encontraram fortes evidências de que esse não é o caso de um grande número de galáxias primitivas, alegando que a presença de um AGN realmente melhora a formação de estrelas. Nesses casos, a taxa total de formação de estrelas de uma galáxia pode ser aumentada por um fator de 2 a 5.
Além disso, a equipe mostrou que o feedback positivo ocorre no AGN radio-luminoso. Existe uma forte correlação entre o infravermelho distante (indicativo de formação de estrelas) e o rádio.
Agora, uma correlação entre o rádio e o infravermelho distante não é estranha à astronomia galáctica. Estrelas se formam em regiões extremamente poeirentas. Essa poeira absorve a luz das estrelas e a reemite no infravermelho distante. As estrelas então morrem em enormes explosões de supernovas, causando poderosas frentes de choque, que aceleram elétrons e levam à emissão de forte radiação síncrotron no rádio.
Essa correlação, no entanto, é estranha aos estudos da AGN. A chave está nos jatos de rádio, que penetram muito na própria galáxia hospedeira. Um "jato lançado da AGN atinge o gás interestelar da galáxia hospedeira e, assim, induz choques supersônicos e turbulência", explica Zinn. "Isso reduz o tempo de aglomeração de gás, para que ele possa se condensar nas estrelas de maneira muito mais rápida e eficiente."
Essa nova descoberta mostra que os mecanismos exatos nos quais o AGN interage com as galáxias hospedeiras são muito mais complicados do que se pensava anteriormente. Observações futuras provavelmente irão lançar um novo entendimento da evolução das galáxias.
A equipe usou dados principalmente da imagem Chandra Deep Field South
mas também dados do Hubble, Herschel e Spitzer.
Os resultados serão publicados no Astrophysical Journal (pré-impressão disponível aqui).
