Astrônomos detectam buraco negro gerando novas estrelas em vez de destruí-las

Pesquisador afirma que galáxias como essas podem ser a chave para desvendar o passado

08/02/2022 15:28 Atualizado: 08/02/2022 15:28

Por Michael Wing 

Buracos negros – como supervilões cósmicos monstruosos – causam estragos no espaço, destruindo estrelas, consumindo qualquer coisa que se aproxime demais e impedindo até mesmo a luz de escapar de suas garras. O papel que os buracos negros desempenham no palco do universo é principalmente destrutivo.

No entanto, os pesquisadores acabaram de descobrir na galáxia anã Henize 2-10 um aglomerado de estrelas recém-formadas cujo nascimento foi auxiliado, não impedido, pela saída de um buraco negro relativamente pequeno (sim, os buracos negros têm jatos de partículas acima e abaixo de suas órbitas) que até agora não haviam sido detectados.

Em termos cósmicos, a galáxia Henize 2-10, que fica a cerca de 30 milhões de anos-luz da Terra na constelação meridional de Pyxis, é relativamente pequena, tendo um décimo do número de estrelas da nossa Via Láctea. Esta galáxia anã e seu buraco negro recém-descoberto, ambos análogos à vida de gigantes celestes maiores, podem ajudar a resolver o mistério de como os buracos negros supermassivos de hoje se formaram nos estágios mais jovens do universo.

Cortesia da NASA, ESA, Zachary Schutte (XGI), Amy Reines (XGI); Processamento de imagem: Alyssa Pagan (STScI)
Cortesia da NASA, ESA, Zachary Schutte (XGI), Amy Reines (XGI); Processamento de imagem: Alyssa Pagan (STScI)

“Eu sabia desde o início que algo incomum e especial estava acontecendo em Henize 2-10, e agora o Hubble forneceu uma imagem muito clara da conexão entre o buraco negro e uma região de formação vizinha. localizada a 230 anos-luz do buraco negro”, declarou a pesquisadora Amy Reines, que publicou um estudo sobre a galáxia anã na edição de 19 de janeiro da Nature.

Essa conexão é um fluxo de gás da saída do buraco negro que se estende pelo espaço como um “cordão umbilical” cósmico até um “berçário estelar”, descreveu a NASA. O telescópio Hubble observou o gás se movendo a uma “velocidade relativamente baixa” de cerca de 1 milhão de milhas por hora em direção a um casulo de gás denso, atingindo-o como uma mangueira de jardim pulverizando um monte de sujeira, espalhando-a ao redor.

Normalmente, o material que cai em outras galáxias com buracos negros em tais casos seria varrido pelos campos magnéticos circundantes e cairia de volta, enquanto formava jatos ardentes de plasma se aproximando à velocidade da luz. Nuvens de gás próximas, aquecidas por esses jatos, não conseguiam esfriar o suficiente para formar estrelas.

Mas no caso de Henize 2-10, o fluxo observado causou compressão suficiente de gás denso para precipitar a formação de estrelas recém-nascidas.

Cortesia da NASA, ESA, Zachary Schutte (XGI), Amy Reines (XGI); Imagens: Alyssa Pagan (STScI)
Cortesia da NASA, ESA, Zachary Schutte (XGI), Amy Reines (XGI); Imagens: Alyssa Pagan (STScI)

“A apenas 30 milhões de anos-luz de distância, Henize 2-10 está perto o suficiente para o Hubble capturar imagens e evidências espectroscópicas de uma saída de um buraco negro com muita clareza”, afirmou Zachary Schutte, estudante de pós-graduação de Reines, principal autor do estudo. “A surpresa adicional foi que, em vez de suprimir a formação de estrelas, o fluxo estava causando o nascimento de novas estrelas”.

O interesse inicial de Reines na galáxia Henize 2-10 como estudante de pós-graduação o levou a descobrir seu até então desconhecido buraco negro residente (que é cerca de um milhão de vezes a massa do nosso sol – têm se observado buracos negros supermassivos de mais de um bilhão de massas solares em galáxias maiores, como, sim, nossa Via Láctea). Os pesquisadores haviam assumido que Henize 2-10 era um remanescente de supernova. Mas os padrões de emissão distintos indicavam o contrário.

A galáxia Henize 2-10 mostra vestígios de um fluxo de 230 anos-luz, ou ponte, de gás quente conectando o enorme buraco negro da galáxia e uma região de formação de estrelas. Cortesia da NASA, ESA, Zachary Schutte (XGI), Amy Reines (XGI); Processamento de imagem: Alyssa Pagan (STScI)
A galáxia Henize 2-10 mostra vestígios de um fluxo de 230 anos-luz, ou ponte, de gás quente conectando o enorme buraco negro da galáxia e uma região de formação de estrelas. Cortesia da NASA, ESA, Zachary Schutte (XGI), Amy Reines (XGI); Processamento de imagem: Alyssa Pagan (STScI)

“A incrível resolução do Hubble mostra claramente um padrão em forma de saca-rolhas nas velocidades do gás, que podemos ajustar ao modelo de um fluxo de precessão, ou vacilante, de um buraco negro”, relatou Reines. “Um remanescente de supernova não teria esse padrão, então é nossa forte evidência de que é um buraco negro”.

Reines acredita que a descoberta deste berçário cósmico pode levar a pesquisas mais profundas sobre a formação de buracos negros em galáxias maiores no futuro, oferecendo pistas para o mistério de como os buracos negros supermassivos se formaram no início do universo. Segundo a NASA, existem atualmente três cenários teóricos que giram em torno desta questão

1) Eles se formaram como buracos negros de massa estelar mais baixa, a partir de estrelas em implosão, e de alguma forma reuniram material suficiente para se tornarem supermassivos, 2) Condições especiais no universo primitivo permitiram a formação de estrelas supermassivas, que colapsaram para formar “sementes” de buracos negros massivos, ou 3) As sementes dos futuros buracos negros supermassivos nasceram em aglomerados estelares densos, onde a massa total do aglomerado teria sido suficiente para criá-los de alguma forma do colapso gravitacional.

Para Reines, galáxias como Henize 2-10 podem ser a chave para desvendar o passado. “A época dos primeiros buracos negros não é algo que conseguimos ver, então realmente se tornou a grande questão: de onde eles vieram?” Reines refletiu. “Galáxias anãs podem reter alguma memória do cenário de semeadura de buracos negros que, de outra forma, teria sido perdido no tempo e no espaço”.

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