As galáxias barradas têm dois ou mais buracos negros supermassivos na região central? Um único buraco negro no centro pode criar uma barra?

Nicolas Andreyev 

Estes Park, Colorado

NGC 1300 é uma galáxia espiral barrada que se estende por mais de 100.000 anos-luz. Seu buraco negro supermassivo central é estimado em cerca de 66 bilhões de massas solares, mas mesmo isso é leve em comparação com a massa da protuberância central da galáxia. Crédito da imagem: Hubble Heritage Team, ESA, NASA

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Galáxias espirais barradas são bastante comuns em todo o universo, pelo menos de um terço a metade das galáxias espirais mostram algum tipo de estrutura de barra central, incluindo nossa própria Via Láctea. Como as barras se formam no centro das galáxias, que também é onde residem os buracos negros supermassivos, é fácil pensar que os dois estão conectados. No entanto, a influência gravitacional do buraco negro supermassivo de uma galáxia é tão limitada que não tem nada a ver como ou por que uma barra central se forma.

Mas, você pode estar dizendo, os buracos negros supermassivos contêm milhões ou bilhões da massa de sóis. Como pode um objeto tão grande não estar relacionado com a barra central? Há duas razões principais: primeiro, a influência da gravidade de um objeto é inversamente proporcional ao quadrado da distância que você está desse objeto. Essa é uma maneira complicada de dizer que a atração gravitacional que você sente de algo, muito rapidamente se torna mais fraca à medida que você se afasta dele. Assim, dado que o bojo da Via Láctea se estende por quase 7.000 anos-luz de diâmetro, a esfera de influência em torno de seu buraco negro supermassivo não é grande o suficiente para ditar os movimentos do material ao longo de todo o bojo. A segunda razão é que a massa do próprio bojo de uma galáxia, as estrelas e o gás, supera em muito a de seu buraco negro supermassivo. 

Portanto, apesar de sua localização, um buraco negro supermassivo não tem nada a ver com a formação de uma estrutura de barra. Mesmo a aquisição de um buraco negro supermassivo adicional de uma galáxia em colisão não poderia criar uma barra, tal evento poderia, de fato, interromper um. Em vez disso, as barras galácticas são causadas por instabilidades gravitacionais no movimento do material no bojo de uma galáxia. Como o material por toda a galáxia não é distribuído uniformemente, as instabilidades surgem em áreas que começam um pouco mais densas que seus arredores, fazendo com que atraiam mais material. Com o tempo, as órbitas de várias estrelas e nuvens de gás se sobreporão, criando a estrutura que vemos. Isso é semelhante à forma como os braços espirais são gerados quando as ondas de densidade fazem com que o material no disco de uma galáxia se acumule em certas órbitas como um engarrafamento enquanto a galáxia gira. E embora uma barra ou braços espirais possam parecer sólidos, eles são apenas regiões densas onde mais material está presente. Sua forma, tamanho e até mesmo existência podem mudar dentro de uma única galáxia ao longo de sua vida.

Alison Klesman

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Referência:

Do supermassive black holes create bars in galaxies? Astronomy, 01, ago. 2021. Ask Astro. Disponível em: <https://astronomy.com/magazine/news/2021/09/ask-astro-do-supermassive-black-holes-create-bars-in--galaxies>. Acesso em: 02, ago. 2021.