Os astrônomos descobriram que os buracos negros supermassivos obscurecidos pela poeira têm maior probabilidade de crescer e liberar enormes quantidades de energia quando estão dentro de galáxias que devem colidir com uma galáxia vizinha. O novo trabalho, liderado por pesquisadores da Universidade de Newcastle, foi publicado na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society .

Uma possibilidade é que, quando as galáxias estão próximas o suficiente, elas são atraídas gravitacionalmente umas para as outras e 'se fundem' em uma galáxia maior.

Nos estágios finais de sua jornada para dentro de um buraco negro, o gás se acende e produz uma enorme quantidade de energia. Essa energia é normalmente detectada usando luz visível ou raios-X. No entanto, os astrônomos que conduziram este estudo só conseguiram detectar os buracos negros em crescimento usando luz infravermelha. A equipe fez uso de dados de vários telescópios diferentes, incluindo o Telescópio Espacial Hubble e o Telescópio Espacial Spitzer infravermelho.

Os pesquisadores desenvolveram uma nova técnica para determinar a probabilidade de duas galáxias estarem muito próximas e se espera que colidam no futuro. Eles aplicaram este novo método a centenas de milhares de galáxias no universo distante (olhando para galáxias formadas 2 a 6 bilhões de anos após o Big Bang) em uma tentativa de entender melhor o chamado 'meio-dia cósmico', um momento em que a maioria dos espera-se que o crescimento da galáxia e do buraco negro do Universo tenha ocorrido.

Compreender como os buracos negros cresceram durante esse período é fundamental na pesquisa galáctica moderna, especialmente porque pode nos dar uma visão do buraco negro supermassivo situado dentro da Via Láctea e como nossa galáxia evoluiu ao longo do tempo.

Como estão tão distantes, apenas um pequeno número de galáxias do meio-dia cósmico atende aos critérios necessários para obter medições precisas de suas distâncias. Isso torna muito difícil saber com alta precisão se quaisquer duas galáxias estão muito próximas uma da outra.

Este estudo apresenta um novo método estatístico para superar as limitações anteriores de medir distâncias precisas de galáxias e buracos negros supermassivos ao meio-dia cósmico. Ele aplica uma abordagem estatística para determinar as distâncias das galáxias usando imagens em diferentes comprimentos de onda e elimina a necessidade de medições de distância espectroscópicas para galáxias individuais.

Espera-se que os dados que chegam do Telescópio Espacial James Webb nos próximos anos revolucionem os estudos no infravermelho e revelem ainda mais segredos sobre como esses buracos negros empoeirados crescem.

Sean Dougherty, estudante de pós-graduação na Universidade de Newcastle e principal autor do artigo, diz: "Nossa nova abordagem analisa centenas de milhares de galáxias distantes com uma abordagem estatística e pergunta qual a probabilidade de duas galáxias estarem próximas e, portanto, prováveis ??de serem em rota de colisão."

Dr. Chris Harrison, co-autor do estudo, "Esses buracos negros supermassivos são muito difíceis de encontrar porque a luz de raios-X, que os astrônomos normalmente usam para encontrar esses buracos negros em crescimento, é bloqueada e não detectada por nossos telescópios . Mas esses mesmos buracos negros podem ser encontrados usando luz infravermelha , que é produzida pela poeira quente que os cerca."

Ele acrescenta: "A dificuldade em encontrar esses buracos negros e em estabelecer medições precisas de distância explica por que esse resultado foi anteriormente um desafio para identificar essas galáxias distantes do 'meio-dia cósmico'. Com o JWST, esperamos encontrar muito mais dessas galáxias negras em crescimento ocultas . buracos . O JWST será muito melhor em encontrá-los, portanto teremos muitos mais para estudar, inclusive os mais difíceis de encontrar. A partir daí, podemos fazer mais para entender a poeira que os cerca e descobrir quantos estão escondidos em galáxias distantes ."