O observatório espacial XMM-Newton da ESA encontrou uma corrente de vento de gás de alta velocidade saindo do centro de uma galáxia espiral brilhante como a nossa que pode estar reduzindo sua capacidade de produzir novas estrelas.
© ESA (ilustração de um vento fluindo de um buraco negro no centro de uma galáxia espiral)
Não é incomum encontrar ventos quentes que sopram dos discos de material rodopiando em torno de buracos negros supermassivos no centro de galáxias ativas.
Se bastante poderosos, estes ventos podem influenciar seu ambiente de várias maneiras. O seu efeito principal é varrer reservatórios de gás que poderiam ter formado estrelas, mas também é possível que possam desencadear o colapso de algumas nuvens para formar estrelas.
Tais processos são fundamentais nas galáxias e buracos negros durante os 13,8 bilhões de anos da evolução do Universo. Mas, eles afetam apenas os maiores objetos, como enormes galáxias elípticas formadas através da colisão dramática e fusão de duas ou mais galáxias, que às vezes provocam os ventos poderosos o suficiente para influenciar na formação estelar.
Agora, pela primeira vez, esses ventos têm sido vistos em um tipo de galáxia ativa conhecida como Seyfert, que não parecem ter sofrido qualquer fusão. Quando observada na luz visível, quase todas as galáxias Seyfert tem uma forma espiral similar a Via Láctea. No entanto, ao contrário da Via Láctea, as galáxias Seyfert têm núcleos brilhantes que emitem em todo o espectro eletromagnético, um sinal de que os buracos negros supermassivos em seus centros não estão ociosos mas estão devorando seus arredores.
O buraco negro supermassivo no centro desta Seyfert particular, conhecido como IRAS17020+4544 e localizado a 800 milhões de anos-luz da Terra, tem uma massa de cerca de seis milhões de sóis, extraindo gás nas proximidades e fazendo-o brilhar moderadamente.
O XMM-Newton descobriu que os ventos ao redor do buraco negro está se movendo entre 23.000 e 33.000 km/s, cerca de 10% da velocidade da luz.
Um achado importante é que o vento central é suficientemente energético para aquecer o gás na galáxia e suprimir a formação de estrelas, a primeira vez que foi visto em uma galáxia espiral relativamente normal.
"É o primeiro caso sólido de uma emissão de raios X ultrarrápido observado em uma galáxia Seyfert normal," diz Anna Lia Longinotti do Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica de Puebla, no México.
© SDSS/A. L. Longinotti (o vento peculiar de uma galáxia espiral)
A imagem acima mostra a análise do XMM-Newton das emissões de raios X que emanam em torno do buraco negro supermassivo no centro da galáxia espiral Seyfert IRAS17020+4544. A imagem da galáxia (mostrada à esquerda) foi obtida pelo Sloan Digital Sky Survey (SDSS). O núcleo ativo da galáxia é o local amarelo claro, no centro; os pontos vermelhos são estrelas em primeiro plano. O espectro mostra vários componentes diferentes (A-E) do fluxo de saída veloz. Características de absorção quente marcam as partes do fluxo de saída que estão se deslocando mais devagar (centenas a milhares km/s).
A galáxia tem uma outra surpresa: a emissão de raios X dos ventos ultrarrápidos de núcleos galácticos são normalmente dominados por átomos de ferro com muitos de seus elétrons despojados para fora, mas os ventos desta galáxia são bastante incomuns, exibindo elementos mais leves, como oxigênio; nenhum ferro foi detectado.
Porque a galáxia é muito semelhante à nossa, isso levanta questões sobre a história da Via Láctea e do papel do seu buraco negro central.
"Sabemos, também graças a resultados recentes obtidos pelo XMM-Newton, que o buraco negro de quatro milhões de massas solares em nossa própria galáxia passou por fases de atividades muito mais fortes, até mesmo apenas algumas centenas de anos atrás," diz Matteo Guainazzi, astrônomo da ESA e atualmente no Institute of Space and Astronautical Science da Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA).
"O XMM-Newton continua fazendo descobertas com potencial para questionar a nossa compreensão de como as estrelas em uma galáxia e o buraco negro supermassivo em seu centro evoluem ao longo da história do Universo," diz Norbert Schartel, cientista da ESA.
Um artigo que descreve os resultados intitulado “X-ray high-resolution spectroscopy reveals feedback in a Seyfert Galaxy from an ultra fast wind with complex ionization and velocity structure” foi publicado na revista Astrophysical Journal Letters.
Fonte: ESA
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