Astronomi dell'Università della California, lungo il fiume, hanno scoperto che potenti venti spinti da buchi neri supermassicci nei centri delle galassie nane hanno un impatto significativo sull'evoluzione di queste galassie sopprimendo la formazione stellare.

Le galassie nane sono piccole galassie che contengono da 100 milioni a qualche miliardo di stelle. In contrasto, la Via Lattea ha 200-400 miliardi di stelle. Le galassie nane sono il tipo di galassia più abbondante nell'universo e spesso orbitano attorno a galassie più grandi.

Il team di tre astronomi è stato sorpreso dalla forza dei venti rilevati.

"Ci aspettavamo di aver bisogno di osservazioni con una risoluzione e una sensibilità molto più elevate, e avevamo pianificato di ottenerli come seguito alle nostre osservazioni iniziali, " ha detto Gabriela Canalizo, un professore di fisica e astronomia alla UC Riverside, che ha guidato il gruppo di ricerca. "Ma abbiamo potuto vedere i segni in modo forte e chiaro nelle osservazioni iniziali. I venti erano più forti di quanto avessimo previsto".

Canalizo ha spiegato che gli astronomi hanno sospettato negli ultimi due decenni che i buchi neri supermassicci al centro delle grandi galassie possano avere una profonda influenza sul modo in cui le grandi galassie crescono e invecchiano.

"I nostri risultati ora indicano che il loro effetto può essere altrettanto drammatico, se non più drammatico, nelle galassie nane dell'universo, " lei disse.

I risultati dello studio vengono visualizzati in The Giornale Astrofisico .

I ricercatori, che includono anche Laura V. Sales, un assistente professore di fisica e astronomia; e Christina M. Manzano-King, un dottorando nel laboratorio di Canalizo, utilizzato una parte dei dati della Sloan Digital Sky Survey, che mappa più del 35% del cielo, per identificare 50 galassie nane, 29 dei quali mostravano segni di essere associati a buchi neri al loro centro. Sei di queste 29 galassie hanno mostrato segni di vento, in particolare, deflussi di gas ionizzato ad alta velocità, provenienti dai loro buchi neri attivi.

"Usando i telescopi Keck alle Hawaii, siamo stati in grado non solo di rilevare, ma anche misurare le proprietà specifiche di questi venti, come la loro cinematica, distribuzione, e fonte di alimentazione:la prima volta che questo è stato fatto, ", ha detto Canalizo. "Abbiamo trovato alcune prove che questi venti potrebbero cambiare la velocità con cui le galassie sono in grado di formare stelle".

Manzano-Re, il primo autore del documento di ricerca, ha spiegato che molte domande senza risposta sull'evoluzione delle galassie possono essere comprese studiando le galassie nane.

"Le galassie più grandi si formano spesso quando le galassie nane si fondono insieme, " disse. "Le galassie nane sono, perciò, utile per capire come si evolvono le galassie. Le galassie nane sono piccole perché dopo la loro formazione, hanno in qualche modo evitato di fondersi con altre galassie. Così, servono come fossili rivelando com'era l'ambiente dell'universo primordiale. Le galassie nane sono le galassie più piccole in cui vediamo direttamente i venti:flussi di gas fino a 1, 000 chilometri al secondo, per la prima volta."

Manzano-King ha spiegato che quando il materiale cade in un buco nero, si riscalda per attrito e forti campi gravitazionali e rilascia energia radiativa. Questa energia spinge il gas ambientale verso l'esterno dal centro della galassia nello spazio intergalattico.

"La cosa interessante è che questi venti vengono spinti fuori da buchi neri attivi nelle sei galassie nane piuttosto che da processi stellari come le supernove, " ha detto. "In genere, i venti guidati da processi stellari sono comuni nelle galassie nane e costituiscono il processo dominante per regolare la quantità di gas disponibile nelle galassie nane per la formazione delle stelle".

Gli astronomi sospettano che quando il vento proveniente da un buco nero viene espulso, comprime il gas davanti al vento, che può aumentare la formazione stellare. Ma se tutto il vento viene espulso dal centro della galassia, il gas diventa non disponibile e la formazione stellare potrebbe diminuire. Quest'ultimo sembra essere ciò che sta accadendo nelle sei galassie nane identificate dai ricercatori.

"In questi sei casi, il vento ha un impatto negativo sulla formazione stellare, " Sales ha detto. "I modelli teorici per la formazione e l'evoluzione delle galassie non hanno incluso l'impatto dei buchi neri nelle galassie nane. Stiamo vedendo prove, però, di una soppressione della formazione stellare in queste galassie. I nostri risultati mostrano che i modelli di formazione delle galassie devono includere i buchi neri come importanti, se non dominante, regolatori della formazione stellare nelle galassie nane".

Prossimo, i ricercatori hanno in programma di studiare la massa e la quantità di moto dei flussi di gas nelle galassie nane.

"Questo informerebbe meglio i teorici che si affidano a tali dati per costruire modelli, "Manzano-King ha detto. "Questi modelli, a sua volta, insegna agli astronomi osservativi come i venti influenzano le galassie nane. Abbiamo anche in programma di effettuare una ricerca sistematica in un campione più ampio della Sloan Digital Sky Survey per identificare le galassie nane con flussi in uscita originati da buchi neri attivi".