p A um bilhão de anos-luz da Terra está uma das estruturas mais massivas do universo, uma galáxia elíptica gigante rodeada por um vasto aglomerado de outras galáxias conhecido como Abell 2597. No núcleo da galáxia central, um buraco negro supermassivo está alimentando o equivalente cósmico de uma fonte monumental, extraindo vastos estoques de gás molecular frio e pulverizando-os de volta em um ciclo contínuo. p Astrônomos há muito teorizam que fontes como essa continuamente recirculam o combustível de formação de estrelas de uma galáxia. As observações do novo Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) do Abell 2597 mostram a primeira evidência clara e convincente da queda e saída simultâneas de gás impulsionadas por um buraco negro supermassivo. Os pesquisadores relatam suas observações na última edição do Astrophysical Journal .

p "O buraco negro supermassivo no centro desta galáxia gigante atua como uma 'bomba' mecânica em uma fonte de água, "disse Grant Tremblay, astrofísica do Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics em Cambridge, Massachusetts, e autor principal do artigo. "Este é um dos primeiros sistemas em que encontramos evidências claras do influxo de gás frio molecular em direção ao buraco negro e do fluxo de saída ou elevação dos jatos que o buraco negro lança."

p De acordo com os pesquisadores, todo o sistema opera por meio de um circuito de feedback autorregulado. O material em queda fornece energia para a fonte conforme ela "drena" em direção ao buraco negro central, como água entrando na bomba de uma fonte. Este gás em queda faz com que o buraco negro entre em ignição com atividade, lançando jatos de alta velocidade de material superaquecido que saem da galáxia. Enquanto viaja, este material empurra aglomerados e correntes de gás para o halo expansivo da galáxia, onde eventualmente chove de volta no buraco negro, acionando todo o processo novamente.

p No total, cerca de três bilhões de massas solares de gás molecular fazem parte desta fonte, formando uma nebulosa filamentar que abrange os 100 mais internos, 000 anos-luz da galáxia.

p Em um estudo anterior dos mesmos autores publicado na revista Nature, os pesquisadores foram capazes de verificar a interconexão entre o buraco negro e a fonte galáctica observando a região em uma gama de comprimentos de onda, ou porções do espectro. Ao estudar a localização e o movimento das moléculas de monóxido de carbono (CO) com ALMA, que brilham intensamente na luz de comprimento de onda milimétrica, os pesquisadores puderam medir o movimento do gás conforme ele cai em direção ao buraco negro.

p Dados anteriores do Multi-Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) no Very Large Telescope (VLT) do ESO revelaram calor, gás ionizado sendo expelido da galáxia - essencialmente a pluma da fonte. As novas observações do ALMA encontraram aglomerados de frio, gás molecular precisamente nos mesmos locais que o gás quente visto nas observações anteriores.

p "O aspecto único aqui é uma análise acoplada muito detalhada da fonte usando dados do ALMA e do instrumento MUSE. Os dois recursos formam uma combinação incrivelmente poderosa, "disse Tremblay." O ALMA revelou a distribuição e os movimentos das nuvens de gás frio molecular, e o MUSE fez o mesmo com o gás ionizado quente. "

p Os dados do ALMA e do MUSE foram combinados com um novo, observação ultra-profunda do aglomerado pelo Observatório de Raios-X Chandra da NASA, revelando a fase quente desta fonte em detalhes requintados, observaram os pesquisadores.

p As observações também apoiam de forma muito convincente a hipótese de que as nebulosas moleculares ionizadas quentes e frias são uma na mesma, com o gás ionizado quente sendo apenas a "concha" em torno dos núcleos moleculares frios que se agitam dentro desta fonte em escala galáctica.

p Essa abordagem de comprimento de onda múltiplo oferece um quadro incomumente completo desse sistema. "É como observar a nuvem de chuva, chuva, e poça tudo ao mesmo tempo, "observou Tremblay. Embora esta seja apenas uma observação de uma galáxia, os astrônomos especulam que podem estar observando um processo comum nas galáxias e fundamental para sua evolução.