p Os astrônomos descobriram o que pode acontecer quando um buraco negro gigante não intervém na vida de um aglomerado de galáxias. Usando o Observatório de raios-X Chandra da NASA e outros telescópios, eles mostraram que o comportamento passivo de buracos negros pode explicar uma notável torrente de formação de estrelas que ocorre em um aglomerado distante de galáxias. p Os aglomerados de galáxias contêm centenas ou milhares de galáxias impregnadas de calor, Gás que emite raios-X que supera a massa combinada de todas as galáxias. Ejeções de material alimentado por um buraco negro supermassivo na galáxia central do aglomerado geralmente evitam que esse gás quente resfrie para formar um grande número de estrelas. Este aquecimento permite que buracos negros supermassivos influenciem ou controlem a atividade e evolução de seu cluster hospedeiro.

p Mas o que acontece se esse buraco negro deixar de estar ativo? O aglomerado de galáxias SpARCS104922.6 + 564032.5 (SpARCS1049 para abreviar) localizado a 9,9 bilhões de anos-luz de distância da Terra está fornecendo uma resposta.

p Com base em observações do Hubble Space Telescope e do Spitzer Space Telescope da NASA, astrônomos já haviam descoberto que estrelas estavam se formando a uma taxa extraordinária de cerca de 900 novos Sóis com massa por ano em SpARCS1049. Isso é 300 vezes mais rápido do que a taxa em que nossa galáxia, a via Láctea, está formando suas estrelas. (Na taxa observada em SpARCS1049, todas as estrelas da Via Láctea poderiam se formar em apenas 100 milhões de anos, que é um curto período de tempo em comparação com a idade de nossa Galáxia de mais de dez bilhões de anos.)

p "Isso me lembra a velha expressão de 'quando o gato sai, os ratos vão brincar, '"disse Julie Hlavacek-Larrondo, da Universidade de Montreal, no Canadá, quem conduziu o estudo. "Aqui o gato, ou buraco negro, está quieto e os ratos, ou estrelas, estão muito ocupados. "

p Esta furiosa formação de estrelas está acontecendo por volta de 80, 000 anos-luz de distância do centro de SpARCS1049 em uma região fora de qualquer uma das galáxias do aglomerado. Os astrônomos têm se perguntado:o que está causando esse ciclo prodigioso de nascimento de estrelas?

p A resposta pode vir de novos dados do Chandra revelando o comportamento do gás quente em SpARCS1049. Na maior parte do cluster, a temperatura do gás é de cerca de 65 milhões de graus. Contudo, no local da formação de estrelas, o gás é mais denso do que a média e esfriou a uma temperatura de apenas cerca de 10 milhões de graus. A presença desse gás mais frio sugere que outros reservatórios de gás não detectados resfriaram a temperaturas ainda mais baixas que permitem a formação de um grande número de estrelas.

p "Sem o buraco negro bombeando ativamente energia para os arredores, o gás pode resfriar o suficiente para que essa taxa impressionante de formação de estrelas aconteça, "disse o co-autor Carter Rhea, também da Universidade de Montreal. "Este tipo de buraco negro fechado pode ser uma forma crucial para a formação de estrelas no início do Universo."

p Embora existam muitos exemplos onde a energia injetada por buracos negros em seus arredores é responsável por reduzir a taxa de formação de estrelas por fatores de dezenas ou milhares ou mais, esses aglomerados estão normalmente a apenas algumas centenas de milhões de anos-luz da Terra e são muito mais antigos do que SpARCS1049.

p 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 do buraco negro em comprimentos de onda de rádio, ou de uma fonte de raios-X do meio da galáxia indicando que a matéria foi aquecida ao cair em direção a um buraco negro.

p "Muitos astrônomos pensaram que sem a intervenção de um buraco negro, a formação de estrelas ficaria fora de controle, "disse a co-autora Tracy Webb da McGill, que descobriu o SpARCS1049 em 2015 com o Telescópio Espacial Spitzer da NASA. "Agora temos provas observacionais de que isso é realmente o que ocorre."

p Por 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. Isso significaria que o buraco negro supermassivo no centro desta galáxia está morrendo de fome por combustível. A perda de uma fonte de combustível para o buraco negro evita explosões e permite que o gás resfrie sem impedimentos, com o gás mais denso resfriando o mais rápido. Uma explicação para este deslocamento é que dois aglomerados de galáxias menores colidiram em algum ponto no passado para criar SpARCS1049, movendo o gás mais denso para longe da galáxia central.

p Um artigo descrevendo esses resultados foi publicado no The Cartas de jornal astrofísico .