Retroalimentação de AGN e Coevolução de Galáxias

Correlações estreitas entre buracos negros supermassivos e suas galáxias hospedeiras, juntamente com a energia liberada por núcleos ativos, apontam para uma ligação profunda entre o crescimento de buracos negros e a evolução das galáxias.

Definition

A retroalimentação de AGN é a influência que um buraco negro supermassivo em acreção exerce sobre sua galáxia hospedeira através de radiação, ventos e jatos, enquanto a coevolução se refere às correlações observadas e à presumida regulação mútua entre o crescimento do buraco negro e a formação da galáxia circundante.

Scope

Este tópico abrange as relações de escala entre a massa do buraco negro e as propriedades da galáxia hospedeira, a retroalimentação energética pela qual os núcleos ativos impulsionam ventos e aquecem o gás circundante, a distinção entre modos de retroalimentação radiativa e mecânica, e o papel da retroalimentação na supressão da formação estelar em galáxias massivas.

Core questions

• Que relações de escala conectam a massa do buraco negro às propriedades da galáxia hospedeira?
• Como um núcleo ativo deposita energia em sua galáxia hospedeira?
• Qual é a diferença entre retroalimentação radiativa e mecânica?
• A retroalimentação suprime a formação estelar em galáxias massivas?

Key theories

Relações de escala entre buraco negro e galáxia hospedeira

A massa de um buraco negro central correlaciona-se fortemente com a dispersão de velocidade e a massa do bojo da galáxia hospedeira, sugerindo que seu crescimento está fisicamente ligado.

A relação M-sigma

A forte correlação entre a massa do buraco negro e a dispersão de velocidade estelar do bojo é uma evidência principal para a coevolução e um alvo para modelos de retroalimentação.

Retroalimentação radiativa e mecânica

Núcleos ativos influenciam suas galáxias hospedeiras tanto através de ventos impulsionados por radiação em fases luminosas quanto através de jatos que aquecem o gás do aglomerado, operando os dois modos em regimes diferentes.

Clinical relevance

A retroalimentação de AGN é invocada em modelos de formação de galáxias para deter o crescimento das galáxias mais massivas e explicar por que elas são antigas e vermelhas; as correlações entre o buraco negro e a galáxia hospedeira tornam os buracos negros supermassivos personagens centrais na história da evolução das galáxias.

History

Pesquisas no final da década de 1990 estabeleceram que galáxias massivas geralmente abrigam buracos negros centrais cujas massas escalam com a galáxia hospedeira, e a descoberta da relação M-sigma em 2000 aprofundou essa ligação. Observações de ventos impulsionados por AGN e o aquecimento do gás de aglomerados então estabeleceram a retroalimentação como um ingrediente chave da evolução das galáxias.

Key figures

• John Kormendy
• Andrew Fabian
• Laura Ferrarese
• David Merritt

Seminal works

• magorrian1998
• ferrarese2000
• fabian2012

Frequently asked questions

O que é a relação M-sigma?

É a correlação observada entre a massa do buraco negro central de uma galáxia e a dispersão de velocidade das estrelas em seu bojo. A estreiteza dessa relação sugere que o buraco negro e a galáxia influenciaram o crescimento um do outro.

Como um minúsculo buraco negro pode afetar uma galáxia inteira?

Embora o buraco negro seja minúsculo em comparação com a galáxia, a energia liberada à medida que ele acreta gás é enorme. Mesmo uma pequena fração dessa energia, acoplada ao gás circundante através de ventos, radiação ou jatos, pode aquecer ou expelir gás e regular a formação estelar.