Daniel Rutter / NASA
O telescópio aerotransportado SOFIA (Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy) encontrou uma galáxia que sobrevive às forças vorazes de um quasar, continuando a “dar à luz” cerca de 100 novas estrelas do tamanho do Sol por ano.
SOFIA, um projeto conjunto da NASA e do Centro Aeroespacial Alemão, DLR, estudou uma galáxia extremamente distante, localizada a mais de 5,25 mil milhões de anos-luz de distância, chamada CQ4479. No núcleo está um tipo especial de quasar que foi recentemente descoberto, chamado “quasar frio”.
Neste tipo de quasar, o buraco negro ativo ainda se alimenta de material da sua galáxia hospedeira, mas a intensa energia do quasar não devasta todo o gás frio, por isso estrelas podem continuar a formar-se e a galáxia continua viva.
Esta é a primeira vez que os investigadores analisam detalhadamente um quasar frio, medindo diretamente o crescimento do buraco negro, a taxa de nascimento de estrelas e a quantidade de gás frio que resta para alimentar a galáxia.
“Ficámos surpreendidos ao ver outra galáxia estranha que desafia as teorias atuais”, disse Kevin Cooke, investigador de da Universidade de Kansas e principal autor do estudo, em comunicado. “Se este crescimento continuar, tanto o buraco negro como as estrelas ao seu redor triplicariam de tamanho antes de a galáxia chegar ao fim da sua vida.”
Como um dos objetos mais brilhantes e distantes do universo, os quasares ou “fontes de rádio quase-estelares” são notoriamente difíceis de observar, porque muitas vezes diminuem tudo ao seu redor.
Os quasares formam-se quando um buraco negro particularmente ativo consome grandes quantidades de material da galáxia circundante, criando fortes forças gravitacionais. À medida que mais material gira cada vez mais depressa em direção ao centro do buraco negro, o material aquece e brilha intensamente.
Um quasar produz tanta energia que muitas vezes ofusca tudo ao seu redor, cegando tentativas de observar a galáxia hospedeira. As teorias atuais preveem que a energia aqueça ou expulse o gás frio necessário para criar estrelas, interrompendo o nascimento de estrelas e causando um golpe letal no crescimento de uma galáxia.
“Isto mostra-nos que o crescimento de buracos negros ativos não detém o nascimento de estrelas instantaneamente, o que vai contra todas as previsões científicas atuais”, disse Allison Kirkpatrick, professora assistente da Universidade de Kansas. “Isto está a fazer-nos repensar as nossas teorias sobre como as galáxias evoluem.”
Agora, SOFIA revela que há um período relativamente curto em que o nascimento da estrela da galáxia pode continuar enquanto o buraco negro continua a alimentar as poderosas forças do quasar.
“SOFIA permite-nos ver nesta pequena janela de tempo onde os dois processos podem coexistir”, disse Cooke. “É o único telescópio capaz de estudar o nascimento de estrelas nesta galáxia sem ser dominado pelo quasar intensamente luminoso.”
A breve janela de crescimento de um buraco negro e uma estrela representa uma fase inicial da morte de uma galáxia, na qual a galáxia ainda não sucumbiu aos efeitos devastadores do quasar.
Esta descoberta pode explicar a forma como as galáxias massivas se formaram, apesar de o Universo ser dominado por galáxias que já não formam estrelas.
É necessária uma investigação contínua com SOFIA para descobrir se muitas outras galáxias passam por um estágio semelhante com o crescimento de estrelas e buracos negros antes de chegar ao fim das suas vidas.
Este estudo foi publicado na revista científica Astrophysical Journal.
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