Acredita-se que os buracos negros devorem tanto material circundante que acabam com a vida de sua galáxia hospedeira. Nesse processo, eles criam um objeto altamente energético chamado quasar, que se pensava anteriormente para interromper o nascimento de estrelas. Agora, os pesquisadores descobriram uma galáxia que está sobrevivendo às forças vorazes de um quasar, continuando a gerar novas estrelas - cerca de 100 estrelas do tamanho do Sol por ano.

A descoberta feita pelo Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy (SOFIA) pode explicar como as galáxias massivas surgiram, embora o Universo seja dominado por galáxias que já não formam estrelas. Os resultados são publicados no Astrophysical Journal .

"Isso nos mostra que o crescimento de buracos negros ativos não para o nascimento de estrelas instantaneamente, que vai contra todas as previsões científicas atuais, "disse Allison Kirkpatrick, professor assistente da University of Kansas em Lawrence Kansas e co-autor do estudo. "Isso está nos fazendo repensar nossas teorias sobre como as galáxias evoluem."

SOFIA, um projeto conjunto da NASA e do Centro Aeroespacial Alemão, DLR, estudou uma galáxia extremamente distante, localizado a mais de 5,25 bilhões de anos-luz de distância, chamado CQ4479. Em seu núcleo está um tipo especial de quasar que foi descoberto recentemente por Kirkpatrick, chamado de "quasar frio". Neste tipo de quasar, o buraco negro ativo ainda está se alimentando de material de sua galáxia hospedeira, mas a intensa energia do quasar não destruiu todo o gás frio, para que as estrelas continuem se formando e a galáxia continue viva. Esta é a primeira vez que os pesquisadores dão uma olhada detalhada em um quasar frio, medindo diretamente o crescimento do buraco negro, taxa de natalidade das estrelas, e quanto gás frio resta para abastecer a galáxia.

"Ficamos surpresos ao ver outra galáxia excêntrica que desafia as teorias atuais, "disse Kevin Cooke, pesquisador de pós-doutorado na University of Kansas em Lawrence, Kansas, e principal autor deste estudo. "Se esse crescimento em tandem continuar, o buraco negro e as estrelas ao seu redor triplicariam de tamanho antes que a galáxia chegue ao fim de sua vida."

Como um dos objetos mais brilhantes e distantes do universo, quasares, ou "fontes de rádio quase estelares, "são notoriamente difíceis de observar, porque muitas vezes ofuscam tudo ao seu redor. Eles se formam quando um buraco negro especialmente ativo consome grandes quantidades de material de sua galáxia circundante, criando fortes forças gravitacionais. À medida que mais e mais material gira cada vez mais rápido 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, tentativas cegantes de observar sua galáxia hospedeira. As teorias atuais prevêem que esta energia aquece ou expulsa o gás frio necessário para criar estrelas, parando o nascimento de estrelas e dirigindo um golpe letal para o crescimento de uma galáxia. Mas SOFIA revela, que há um período relativamente curto em que o nascimento da estrela da galáxia pode continuar enquanto a festa do buraco negro continua alimentando as poderosas forças do quasar.

Em vez de observar diretamente as estrelas recém-nascidas, SOFIA usou seu telescópio de 9 pés para detectar a luz infravermelha que irradia da poeira aquecida pelo processo de formação de estrelas. Usando os dados coletados pelo Airborne Wideband Camera-Plus de alta resolução da SOFIA, ou instrumento HAWC +, os cientistas foram capazes de estimar a quantidade de formação de estrelas nos últimos 100 milhões de anos.

"SOFIA nos permite ver nesta breve 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 pequena janela de buraco negro conjunto e crescimento de estrelas representa uma fase inicial na morte de uma galáxia, em que a galáxia ainda não sucumbiu aos efeitos devastadores do quasar. Pesquisas contínuas com SOFIA são necessárias para saber se muitas outras galáxias passam por um estágio semelhante com buraco negro conjunto e crescimento de estrelas antes de finalmente chegar ao fim de sua vida. Observações futuras com o Telescópio Espacial James Webb, que está programado para ser lançado em 2021, descobriria como os quasares afetam a forma geral de suas galáxias hospedeiras.