Um grupo de pesquisadores liderados por Paula Sánchez-Saez, uma estudante de doutorado no Departamento de Astronomia da Universidade do Chile, conseguiu determinar que a taxa de variabilidade da luz emitida pelo material absorvido por buracos negros supermassivos nos núcleos de galáxias ativas é determinada pela taxa de acreção, ou seja, a quantidade de material absorvido.
'A luz emitida por um material cujo brilho muda muito com o tempo, então podemos falar sobre algumas mudanças. Sabemos que está mudando, mas ainda não sabemos por que quando observamos outros objetos, como estrelas ou galáxias sem núcleos ativos, vemos que seu brilho é constante ao longo do tempo, mas se olharmos para galáxias com núcleos ativos , seu brilho aumenta e diminui, ou seja, é completamente imprevisível. Estudamos como a amplitude da variabilidade está relacionada ao brilho médio emitido por um buraco negro supermassivo (AGN) e a taxa de acreção de AGN (isto é, a quantidade de material absorvido pelo buraco negro por ano). Os resultados da nossa análise mostram que, ao contrário do que se pensava anteriormente, a única propriedade física importante para explicar a amplitude da variabilidade é a taxa de acréscimo de AGN ', afirma Paula Sanchez em sua publicação.
O estudo descobriu que existe apenas uma propriedade física que pode prever a variabilidade desses objetos: a taxa de acreção. “A única coisa que importa é quanto material entra neste buraco negro supermassivo. Então, se ela está em uma 'dieta' ou se ela 'engole', então é preciso muita energia para ela 'comer' … isto é, determina se muito ou pouco. Nossa descoberta é que quanto menos eles 'engolem', mais eles mudam ', explicou Polina Lyra, pesquisadora do Departamento de Astronomia da Universidade do Chile e pesquisadora do Centro de Treinamento em Astrofísica CATA.
Para Paula Sanchez-Saez, a primeira autora do estudo, a importância dessa descoberta é tentar descobrir qual é o mecanismo físico dessa variabilidade – uma das características mais inerentes aos núcleos galácticos ativos.
Os resultados obtidos neste estudo desafiam o velho paradigma de que a amplitude da variabilidade do AGN depende principalmente da luminosidade do AGN. Acreditava-se que a medição da massa dos buracos negros nem sempre é possível, portanto, a medição da taxa de acreção pode ser realizada com precisão para vários objetos ao mesmo tempo. De acordo com os dados do SDSS, as propriedades físicas podem ser medidas para cerca de 2.000 objetos, o que também foi observado na pesquisa de variabilidade do QUEST-La Silla AGN. Além disso, a partir de nossa observação, fomos capazes de obter curvas de luz de muito boa qualidade para uma grande amostra de objetos, de modo que pudemos investigar de forma independente a variabilidade de cada objeto, o que não era possível antes para a maioria dos AGNs. Com medições precisas das propriedades físicas dos AGNs, juntamente com uma boa caracterização da variabilidade dos AGNs individuais, fomos capazes de determinar que o principal fator que determina a amplitude da variação é a taxa de acreção, ou mais, ou em termos técnicos, a razão de Eddington. '
Os dados usados neste trabalho foram retirados de duas fontes ao mesmo tempo. Para analisar a variabilidade, os cientistas usaram dados da pesquisa de variabilidade QUEST-La Silla AGN (liderada por Paulina Lira), que foi realizada de 2010 a 2015, observando cinco localizações extragaláticas de uma vez. Para estudar as propriedades físicas dos AGNs, foram usados dados espectrais públicos do Sloan Digital Sky Survey (SDSS).
No futuro, os pesquisadores planejam estudar a linha do tempo da variabilidade desses núcleos galácticos ativos:
“Outra propriedade muito importante é a escala de tempo da variabilidade desses objetos. Para medir com precisão essa propriedade, precisamos ter curvas de luz que abrangem mais de 10 anos. Portanto, devemos esperar por pesquisas futuras, como as observações do Large Synoptic Observation Telescope (LSST), para fornecer mais dados fotométricos que podemos combinar com os dados atuais, para que possamos combinar esses dados com os nossos dados da pesquisa de variabilidade QUEST-La Silla AGN que vai expandir nossas curvas de luz para cerca de 20 anos ', concluiu Paula.
