p A Universities Space Research Association (USRA) anunciou hoje que os cientistas do Observatório Estratosférico para Astronomia Infravermelha da NASA (SOFIA) encontraram um estranho buraco negro que está mudando seu ambiente galáctico de uma forma que geralmente é associada a estrelas recém-nascidas. p Os astrônomos estudam como as estrelas se formam em galáxias muito distantes, procurando por assinaturas de gás aquecido pelas estrelas chamadas de carbono ionizado. Mas SOFIA descobriu que buracos negros ativos também podem aquecer esse gás. Esses resultados contradizem o entendimento de longa data de que a energia que cria o carbono ionizado em galáxias distantes provém apenas da formação de estrelas. Esta descoberta força os cientistas a reavaliar o efeito que os buracos negros têm nas galáxias e nas estrelas dentro delas.

p Os buracos negros são inerentemente estranhos, com forças gravitacionais tão fortes que nada, nem mesmo luz, pode escapar. Como buracos negros ativos consomem gás e poeira, parte desse material é, em vez disso, lançado como jatos de partículas de alta energia e radiação. Normalmente, esses jatos são perpendiculares à galáxia hospedeira, mas o Observatório Estratosférico da NASA para Astronomia Infravermelha, encontrou um que está atirando diretamente em sua galáxia.

p Esse jato está aquecendo o gás ao redor do centro da galáxia de uma forma característica do nascimento de estrelas. Isso está levando os cientistas a reavaliar suas idéias sobre um gás-chave associado às estrelas bebês, e sobre como os buracos negros afetam suas galáxias hospedeiras em geral.

p "A orientação do jato do buraco negro é tão peculiar, "disse Irina Smirnova-Pinchukova, cientista do Instituto Max Plank de Astronomia em Heidelberg, Alemanha. "Ele transforma o ambiente da mesma forma que estrelas recém-nascidas o fariam, mas as estrelas sozinhas não poderiam causar o que observamos. "

p As estrelas nascem nas profundezas das nuvens celestiais de poeira e gás, um processo escondido de nossa visão na luz visível. Mas a luz infravermelha, que nossos olhos não podem ver, pode penetrar nessas nuvens. SOFIA, por exemplo, usa luz infravermelha para estudar como as estrelas nascem. Mas mesmo com telescópios poderosos, os astrônomos não podem ver detalhes como estrelas recém-nascidas em galáxias extremamente distantes. Em vez de, eles procuram assinaturas de gás que é aquecido por estrelas recém-nascidas, chamado carbono ionizado. Como o carbono ionizado é frequentemente encontrado em conexão com estrelas recém-nascidas, os cientistas costumam presumir que a formação de estrelas está ocorrendo quando encontram o gás em galáxias distantes.

p Mas quando os cientistas do SOFIA estudaram cinco galáxias próximas com buracos negros ativos, eles descobriram que aquele com a menor taxa de nascimento de estrelas continha o carbono mais ionizado. Na verdade, havia 10 vezes mais do que em outras galáxias de tamanho e composição semelhantes. Mas a taxa de natalidade das estrelas é tão baixa que só pode produzir 25% do gás detectado. Em outras palavras, estrelas recém-nascidas sozinhas não poderiam explicar a abundância de carbono ionizado. Deve haver alguma outra explicação para esta importante assinatura química.

p A equipe usou o instrumento da SOFIA chamado Field Imaging Far-Infrared Line Spectrometer, ou FIFI-LS, para examinar de perto a galáxia, HE 1353-1917. Randolph Kline da USRA apoiou a preparação e execução da observação, auxiliando os cientistas que descobriram que o jato do buraco negro está lançando radiação diretamente na galáxia, em vez de no espaço ao seu redor. A maior parte do carbono ionizado está concentrado perto do buraco negro ativo da galáxia, indicando que a fonte misteriosa do gás é a intensa radiação que o jato do buraco negro gera.

p Isso contradiz a antiga suposição de que o carbono ionizado é principalmente uma assinatura de estrelas recém-nascidas. Os resultados são publicados na revista Astronomia e Astrofísica .

p "Sem numerosas observações de galáxias próximas, podemos não encontrar esses casos excepcionais em que um buraco negro é uma fonte de carbono ionizado, "disse Smirnova-Pinchukova." Este gás é uma das ferramentas mais importantes que temos para estudar galáxias extremamente distantes que não podem ser vistas em grandes detalhes. "

p Informações de galáxias próximas, por exemplo, como os buracos negros podem criar carbono ionizado e afetar a evolução subsequente de uma galáxia, são cruciais para a compreensão dos dados de outros observatórios, incluindo o Atacama Large Millimeter / submillimeter Array, ou observatório ALMA, No Chile. Radiotelescópios como o ALMA estudam algumas das galáxias mais distantes e fracas, que costumam estar tão distantes que até mesmo telescópios poderosos podem detectá-los apenas como um ponto de luz. Essa luz está cheia de informações, mas detalhes sobre galáxias próximas coletados por SOFIA são necessários para interpretar dados das regiões mais distantes do universo. Agora os cientistas sabem que altos níveis de carbono ionizado em uma galáxia distante podem indicar não apenas que muitas estrelas estão nascendo, mas também que o jato de um buraco negro pode ser responsável pelos mesmos tipos de assinaturas químicas.