A missão conjunta da NASA e da Agência de Exploração Aeroespacial do Japão (JAXA), XRISM, avistou um buraco negro monstruoso despertando em uma galáxia distante em “explosão estelar”.
A pesquisa é revolucionária para a ciência dos buracos negros, porque representa a primeira observação do estágio exato em que os “ventos” de um buraco negro começar a moldar um todo galáxia.
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A equipe descobriu que essas balas de buraco negro carregavam consigo uma energia 100 vezes maior do que a dos ventos moleculares mais lentos que se espalham pela galáxia distante, que é o resultado de uma fusão recente e está atualmente no meio de intensa formação estelar.
A natureza energética destes fluxos mostra que são mais do que capazes de redireccionar a evolução desta galáxia.
Buracos negros supermassivos e galáxias crescem juntos
quando foi criado através de uma fusão entre duas galáxias progenitoras. Esta colisão produziu uma grande quantidade de gás e poeira, o que desencadeou um intenso surto de formação estelar, conhecido como explosão estelar.
No entanto, grande parte deste gás flui em direção ao coração da galáxia e ao seu buraco negro supermassivo central, reunindo-se em torno dele numa nuvem achatada e rodopiante chamada “disco de acreção”. À medida que o disco de acreção alimenta gradualmente o buraco negro, a enorme influência gravitacional do buraco negro supermassivo, estimado em 420 milhões de vezes mais massivo que o o solgera poderosas forças de maré no disco de acreção, fazendo com que ele brilhe intensamente.
Esta região é conhecida como núcleo galáctico ativo (AGN), e suas emissões brilhantes são vistas na Terra como um quasar.
No entanto, nem toda a matéria do disco de acreção alimenta o buraco negro supermassivo. Parte é canalizada para os pólos do buraco negro, de onde é expelida como jatos poderosos. Outra matéria é levada pelos ventos intensos do buraco negro.
Esses fatores podem afastar o gás e a poeira do AGN, deixando o buraco negro faminto e afastando-o da galáxia hospedeira como um todo. Isto tem o efeito de “matar” a galáxia ao interromper a formação de estrelas. Isto leva a uma fase tranquila na galáxia, agora com uma forma elíptica estabelecida, sem formação de estrelas e com um buraco negro adormecido.
O IRAS 05189-2524 apresenta uma oportunidade única para os cientistas estudarem este processo, uma vez que se encontra nas fases finais da fusão, com uma explosão estelar ativa em curso e um buraco negro supermassivo ativo num AGN.
Os cientistas não apenas estudaram detalhadamente essas balas de buraco negro, mas também descobriram que esse buraco negro supermassivo ainda se alimenta vorazmente. Na verdade, este consumo violento de matéria está próximo do limite teórico para tal buraco negro. A equipe espera que os fluxos de matéria deste buraco negro se intensifiquem, acabando eventualmente com a formação de estrelas nesta galáxia.
Os pesquisadores esperam estudar mais o IRAS 05189-2524 com XRISM, bem como coletar observações com o próximo Nave espacial NewAthenaprevisto para ser o maior observatório de raios X já construído.
Os novos resultados aparecerão em breve numa edição especial do Astrophysical Journal Letters.
