Estrelas nascidas em ventos de buracos negros supermassivos

O VLT do ESO encontra novo tipo de formação estelar

Concepção artística de uma galáxia formando estrelas no interior de poderosos fluxos de matéria que são lançados a partir do buraco negro supermassivo situado no núcleo da galáxia. Com o auxílio do Very Large Telescope do ESO, uma equipe de astrônomos fez as primeiras observações confirmadas de estrelas em formação neste tipo de ambiente extremo. A descoberta tem muitas consequências para a compreensão da evolução e propriedades das galáxias.Crédito:ESO/M. Kornmesser

Com o auxílio do Very Large Telescope do ESO foram descobertas estrelas formando-se nos poderosos fluxos de matéria lançados por buracos negros supermassivos, situados nos núcleos de galáxias. Tratam-se das primeiras observações confirmadas de estrelas em formação neste tipo de ambiente extremo. A descoberta tem muitas consequências para a compreensão da evolução e propriedades das galáxias. Estes resultados foram publicados na revista Nature.

Um grupo de astrônomos europeus liderado pelo Reino Unido utilizou os instrumentos MUSE e X-shooter montados no Very Large Telescope (VLT), no Observatório do Paranal do ESO no Chile, para estudar uma colisão entre duas galáxias, chamadas coletivamente IRAS F23128-5919, situadas a cerca de 600 milhões de anos-luz de distância da Terra. A equipe observou os ventos colossais de matéria — ou fluxos — que têm origem perto do buraco negro supermassivo situado no coração da galáxia do par mais ao sul, e descobriu evidências claras de formação de estrelas ocorrendo nestes fluxos.

Este tipo de fluxos galácticos tem origem na enorme liberação de energia por parte dos centros ativos e turbulentos das galáxias. Os buracos negros supermassivos “escondem-se” no coração da maioria das galáxias e ao “engolirem” matéria aquecem o gás ao seu redor, lançando-o para fora da galáxia hospedeira sob a forma de ventos densos e poderosos.  Os astrônomos já suspeitavam há algum tempo que as condições no interior desse fluxos fossem adequadas para a ocorrência de formação estelar, no entanto ninguém tinha observado ainda o fenômeno acontecendo, já que se trata de uma observação muito difícil,” disse o líder da equipe Roberto Maiolino da Universidade de Cambridge. 

“Os nossos resultados são excitantes porque mostram sem ambiguidade que estrelas estão se formando no interior destes fluxos. A equipe resolveu estudar as estrelas que se encontram diretamente nos fluxos, assim como o gás ao redor. Os instrumentos espectroscópicos MUSE e X-shooter, ambos líderes mundiais, permitiram à equipe realizar um estudo muito detalhado das propriedades da radiação emitida, de modo a identificar a sua fonte. Sabe-se que a radiação emitida por estrelas jovens faz as nuvens de gás próximas brilharem de um modo particular. 

A extrema sensibilidade do X-shooter permitiu à equipe descartar outras causas possíveis para este brilho, incluindo choques no gás ou núcleos ativos na galáxia. A equipe detectou também, sem sombra de dúvidas e de forma direta, uma população estelar muito jovem nos fluxos. Acredita-se que estas estrelas tenham uma idade inferior a algumas dezenas de milhões de anos, e análises preliminares sugerem que estes objetos são mais quentes e brilhantes do que estrelas que se formam em meios menos extremos tais como os discos galácticos.

Como evidências adicionais, os astrônomos determinaram também o movimento e a velocidade destas estrelas. A radiação emitida pela maioria das estrelas na região indica que estas se deslocam a altas velocidades afastando-se do centro da galáxia — o que faz sentido para objetos "apanhados" numa corrente de material que se desloca a alta velocidade.

A co-autora Helen Russell (Institute of Astronomy, Cambridge, RU), explica: “As estrelas que se formam no vento próximo do centro galáctico podem ser freadas ou até começar a voltar, mas as estrelas que se formam mais longe apresentam menor desaceleração, podendo até deslocar-se para fora da galáxia.”

Esta descoberta nos dá novas informações que ajudarão a compreender vários fenômenos astrofísicos, por exemplo: como que certas galáxias obtêm as suas formas; como que o meio intergaláctico se enriquece de elementos pesados, e qual a origem da inexplicável radiação cósmica de fundo infravermelha.  Maiolino está entusiasmado com o futuro: “Se tivermos de fato formação estelar ocorrendo na maioria dos fluxos galácticos, como algumas teorias prevêem, então poderemos ter um cenário completamente diferente de evolução das galáxias.”

FONTE: ESO