Astrônomos descobriram o que pode acontecer quando um buraco negro gigante não interfere na vida de um aglomerado de galáxias.
© Chandra/Hubble (aglomerado de galáxias com buraco negro no centro)
Usando o Observatório de raios X Chandra da NASA e outros telescópios, mostraram que o comportamento passivo do buraco negro pode explicar uma notável quantidade de formação estelar que ocorre num distante aglomerado de galáxias.
Os aglomerado de galáxias contêm centenas ou milhares de galáxias permeadas por gás quente que emite raios X e que supera a massa combinada de todas as galáxias. As ejeções de material alimentadas por um buraco negro supermassivo na galáxia central do aglomerado geralmente evitam que este gás quente arrefeça para formar um grande número de estrelas. Este aquecimento permite que os buracos negros supermassivos influenciem ou controlem a atividade e a evolução do seu aglomerado hospedeiro.
Mas o que é que acontece se este buraco negro deixar de estar ativo? O aglomerado de galáxias SpARCS104922.6+564032.5 (SpARCS1049, na forma abreviada), localizado a 9,9 bilhões de anos-luz de distância da Terra, está fornecendo uma resposta.
Com base nas observações do telescópio espacial Hubble da NASA e do telescópio espacial Spitzer, os astrônomos descobriram anteriormente que estavam se formando estrelas a um ritmo extraordinário de aproximadamente 900 novos sóis (em termos de massa) por ano no aglomerado SpARCS1049. Isto é superior a 300 vezes o ritmo a que a Via Láctea forma as suas estrelas (à taxa observada no aglomerado SpARCS1049, todas as estrelas da Via Láctea se formariam em apenas 100 milhões de anos, o que é um período de tempo curto em comparação com a idade da nossa Galáxia, que tem mais de 10 bilhões de anos).
Esta formação estelar furiosa está acontecendo a cerca de 80.000 anos-luz do centro de SpARCS1049, numa região fora de qualquer das galáxias do aglomerado. Então, o que está provocando este prodigioso ciclo de nascimento estelar?
A resposta pode vir de novos dados do Chandra que revelam o comportamento do gás quente em SpARCS1049. Na maior parte do aglomerado, a temperatura do gás é de cerca de 36 milhões de graus Celsius. No entanto, no local da formação estelar, o gás é mais denso do que a média e arrefeceu até uma temperatura de cerca de 5,5 milhões de graus Celsius. A presença deste gás mais frio sugere que outros reservatórios de gás não detectados arrefeceram a temperaturas ainda mais baixas que permitem a formação de um grande número de estrelas.
Embora existam muitos exemplos em que a energia injetada pelos buracos negros para o seu ambiente é responsável por reduzir a taxa de formação estelar por fatores de dezenas ou milhares de vezes, ou mais, estes aglomerados estão tipicamente a poucas centenas de milhões de anos-luz da Terra e são muito mais antigos do que SpARCS1049.
No caso de SpARCS1049, os astrônomos não veem nenhum sinal de que um buraco negro supermassivo na galáxia central esteja ativamente puxando matéria. Por exemplo, não há evidências de um jato de material soprando para longe do buraco negro no rádio, ou de uma fonte de raios X do meio da galáxia, indicando que a matéria foi aquecida quando caiu em direção a um buraco negro.
Porque é que o buraco negro está tão silencioso? A diferença observada na posição entre o gás mais denso e a galáxia central pode ser a causa. Isto significaria que o buraco negro supermassivo no centro desta galáxia está sedento de combustível. A perda de uma fonte de combustível do buraco negro evita surtos e permite que o gás arrefeça sem impedimentos, com o gás mais denso arrefecendo mais depressa. Uma explicação para este deslocamento é que dois aglomerados de galáxias menores colidiram em algum momento no passado para formar SpARCS1049, afastando o gás mais denso da galáxia central.
O artigo que descreve estes resultados foi publicado no periódico The Astrophysical Journal Letters.
Fonte: Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics
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