Observações usando o Very Large Telescope do ESO revelaram estrelas que se formam dentro saídas poderosas de material explodido para fora de buracos negros supermassivos em núcleos de galáxias. Estas são as primeiras observações confirmadas de estrelas que formam neste tipo de ambiente extremo. A descoberta tem muitas consequências para compreender as propriedades de galáxias e sua evolução. Os resultados foram publicados na revista Nature.
Um grupo liderado pelos astrônomos do Reino Unido utilizaram os instrumentos MUSE e X-atirador no Very Large Telescope (VLT) do Observatório Paranal do ESO, no Chile, para estudar uma colisão em curso entre duas galáxias, conhecida coletivamente como IRAS F23128-5919, que ficam a cerca de 600 milhões de anos-luz da Terra. O grupo observou os ventos colossais de material nas saídas - que se originam perto do buraco negro supermassivo no centro da galáxia ao sul do par - e encontraram a primeira evidência clara de que as estrelas estão nascendo dentro deles.
Tais saídas galácticas são movidas pela enorme produção de energia a partir dos centros ativos e turbulentos de galáxias. buracos negros supermassivos se escondem nos núcleos da maioria das galáxias, e quando eles engolem matéria eles também aquecem o gás circundante e expulsá-o da galáxia hospedeira em poderosos e densos.
"Os astrônomos pensaram por um momento que as condições dentro destas saídas poderiam ser boas para a formação de estrelas, mas ninguém viu isso acontecendo, uma vez que é uma observação muito difícil", comentou o líder da equipe Roberto Maiolino, da Universidade de Cambridge. "Nossos resultados são excitantes porque mostram de forma inequívoca que as estrelas estão sendo criadas dentro dessas saídas."
O grupo se propôs a estudar estrelas na saída diretamente, bem como o gás que as rodeia. Usando dois dos instrumentos de espectroscopia do VLT, MUSE e X-shooter, eles poderiam realizar um estudo muito detalhado das propriedades da luz emitida para determinar a sua origem.
A radiação de estrelas jovens é conhecida por causar um brilho em nuvens de gás próximas de uma forma particular. A sensibilidade extrema do X-shooter permitiu à equipe descartar outras causas possíveis para esta iluminação, incluindo choques de gás ou o núcleo ativo da galáxia.
O grupo, então, fez uma detecção direta inconfundível de uma população estelar infantil na saída. Estas estrelas são pensados para ser menos do que algumas dezenas de milhões de anos de idade, e uma análise preliminar sugere que eles são mais quentes e mais brilhantes do que estrelas formadas em ambientes menos extremos, como o disco galáctico.
Como mais uma prova, os astrônomos também determinaram o movimento e a velocidade dessas estrelas. A luz da maioria das estrelas da região indica que elas estão viajando a grandes velocidades à distância do centro da galáxia - o que faria sentido para objetos capturados em um fluxo de material em movimento rápido.
O co-autor Helen Russell (Instituto de Astronomia, Cambridge, UK) explana: "as estrelas que se formam no vento próximo do centro da galáxia podem desacelerar e começar a ir para dentro, mas as estrelas que se formam mais para fora no fluxo, experimentam menos desaceleração e podem até mesmo voar fora da galáxia por completo."
A descoberta fornece uma nova e excitante informação que pode melhorar a nossa compreensão de alguns conceitos astrofísicos, incluindo a forma como certas galáxias obter as suas formas; como o espaço intergaláctico torna-se enriquecido com elementos pesados; e até mesmo de onde inexplicável fundo infravermelho cósmica radiação podem surgir.
Maiolino está animado para o futuro: "Se a formação de estrelas está realmente ocorrendo na maioria dos saídas galácticas, como algumas teorias preveem, então isso poderia fornecer um cenário completamente novo para a nossa compreensão da evolução das galáxias."
Leia mais sobre a descoberta no comunicado de imprensa do Observatório Europeu do Sul.
Referência: R. Maiolino et al. “Star formation inside a galactic outflow.” Nature. 27 de março de 2017.
Traduzido e adaptado de Phys
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Graduado em Física pela UEPB. Mestre em física com ênfase em Cosmologia pela UFCG. Possui experiência na área de divulgação científica com ênfase em astronomia, astrofísica, etnoastronomia, astrobiologia, cosmologia, biologia evolutiva e história da ciência. Possui experiência na área de docência em informática e Física. Artista plástico. Fundador do Projeto Mistérios do Universo. Membro da Associação Paraibana de Astronomia e da Sociedade Astronômica Brasileira. Pai, nerd, colecionador, aficionado pela arte, por livros, pela ciência, pela astronomia e pelo Universo.