Galáxias têm mecanismo de 'coração' e 'pulmões' para evitar morte prematura

Galáxias têm um mecanismo que age como "coração" e "pulmões" para evitar sua morte prematura. Segundo um estudo recente, publicado na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, a estratégia regula a "respiração" das galáxias e evita que elas cresçam de forma descontrolada. Se isso não acontecesse, o Universo teria envelhecido muito mais rápido.

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Por anos, os astrônomos se perguntaram o porquê de as galáxias parecerem menores do que deveriam ser, como se alguma força prendesse seu potencial de expansão ao limitar a quantidade de gás que absorvem, o que significa que, em vez de crescer sem parar, algo dentro delas resiste ao que se pensava ser a atração da gravidade. 

Agora, astrofísicos da Universidade de Kent, no Reino Unido, parecem ter desvendado o mistério. Eles sugerem que as galáxias poderiam de fato controlar a taxa em que crescem por meio de como "respiram". Na pesquisa, a equipe comparou o buraco negro supermassivo, que existe no centro de uma galáxia, ao coração dela e aos dois jatos supersônicos de gás e radiação emitidos às vias aéreas, que levam ar ao pulmão.

Pulsos do buraco negro, ou "coração", podem levar a frentes de choque de jato oscilando para frente e para trás, algo parecido com o diafragma do corpo humano que se move para cima e para baixo dentro da cavidade torácica para encher e esvaziar os pulmões. Esse movimento pode fazer com que a energia do jato seja amplamente transmitida para seus arredores, o que gera uma desaceleração do acúmulo de gás e do crescimento da galáxia. 

O estudante de doutorado Carl Richards desenvolveu a teoria após fazer simulações inéditas para investigar o papel que jatos supersônicos podem desempenhar na inibição do crescimento de galáxias. Os testes envolviam permitir que o "coração" do buraco negro pulsasse e que os jatos estivessem em alta pressão.

"(Isso fez com que os jatos) "agissem como foles (uma ferramenta usada pelos ferreiros para atiçar o fogo)", afirmou Richards, principal autor do estudo, em nota. "Enviando ondas sonoras como ondulações na superfície de um lago. Percebemos que deveria haver algum meio para os jatos sustentarem o corpo — o gás ambiente ao redor da galáxia — e foi isso que descobrimos em nossas simulações de computador." 

"O comportamento inesperado foi revelado quando analisamos as simulações de computador de alta pressão e permitimos que o coração pulsasse. Isso enviou um fluxo de pulsos para os jatos de alta pressão, fazendo com que eles mudassem de forma como resultado da ação semelhante a um fole das frentes de choque dos jatos oscilantes", ressaltou o cientista.

De acordo com os autores, os jatos superpressurizados se expandiram, como se fossem pulmões cheios de ar. Com isso, transmitiram ondas sonoras para a galáxia ao redor na forma de uma série de ondulações de pressão, que limitaram o crescimento da galáxia.

Conforme o artigo, há evidências de ondulações em meios extragalácticos, como aquelas observadas no aglomerado de galáxias Perseu. Até então, cientistas acreditavam que essas ondulações eram responsáveis pela sustentação do ambiente ao redor de uma galáxia, embora faltasse um mecanismo para criá-las. Por isso, simulações comuns não conseguem explicar os fluxos de gás nesses objetos celestes.

Os pesquisadores concluíram que a vida útil de uma galáxia pode ser estendida com a ajuda de seu "coração" e "pulmões", de forma que o mecanismo do buraco negro supermassivo em seu núcleo ajuda a inibir o crescimento ao limitar a quantidade de gás que colapsa nas estrelas desde o estágio inicial. "Sem esse mecanismo, as galáxias já teriam esgotado seu combustível e desaparecido, como algumas fazem na forma de galáxias vermelhas e mortas ou zumbis".