O NuSTAR (Nuclear Spectroscopic Telescope Array), da NASA, e o telescópio XMM-Newton, da ESA, estão a mostrar que os fortes ventos provenientes de um buraco negro de enorme massa, no centro de uma galáxia, sopram em todas as direcções - um fenómeno do qual se suspeitava, mas, até agora, difícil de provar.

Esta descoberta deu aos astrónomos a primeira oportunidade de medir a força destes ventos ultra-rápidos e provar que são suficientemente poderosos para inibirem a capacidade da galáxia hospedeira formar novas estrelas.

"Sabemos que os buracos negros no centro das galáxias se alimentam de matéria e que este processo pode produzir ventos. Pensa-se que isto regula o crescimento das galáxias", disse Fiona Harrison, do Caltech (Instituto de Tecnologia da Califórnia), em Pasadena, principal investigadora do NuSTAR e co-autora de um artigo, sobre estes resultados, na revista Science. "Conhecendo a velocidade, a configuração e a extensão dos ventos, podemos agora perceber como são poderosos."

Os buracos negros de grande massa arremessam a matéria nas suas galáxias hospedeiras, com ventos que emitem raios-X e que viajam a velocidades até um terço da velocidade da luz. No novo estudo, os astrónomos determinaram que PDS 456 (um buraco negro extremamente brilhante, conhecido como um quasar, a mais de 2 mil milhões de anos-luz de distância) mantém ventos que transportam mais energia por segundo do que a emitida por mais de um bilião de sóis.

"Sabemos agora que os ventos de quasar contribuem significativamente para a perda de massa numa galáxia, afastando para longe as suas reservas de gás que são o combustível para a formação de estrelas", disse o principal autor do estudo, Emanuele Nardini, da Universidade de Keele, Inglaterra.

Em 2013 e em 2014, o NuSTAR e XMM-Newton observaram simultaneamente PDS 456 em cinco ocasiões diferentes. Os telescópios espaciais complementam-se, observando diferentes partes do espectro de raios-X: o XMM-Newton observou a de baixa energia e o NuSTAR a de alta energia.

Observações realizadas anteriormente pelo XMM-Newton identificaram ventos do buracos negro a soprar na nossa direcção, mas não foi possível determinar se sopravam em outras direcções. O XMM-Newton detectou átomos de ferro (que são transportados pelos ventos juntamente com outra matéria) apenas directamente à frente do buraco negro, onde bloqueiam os raios-X. Os cientistas combinaram os dados do NuSTAR, de raios-X de maior energia, com as observações do XMM-Newton e, deste modo, foram capazes de encontrar assinaturas de ferro dispersas, provando que os ventos emanam do buraco negro não numa direcção única, mas de forma quase esférica.

"Este é um grande exemplo da sinergia entre XMM-Newton e o NuSTAR", disse Norbert Schartel, cientista do projecto XMM-Newton, na ESA. "A complementaridade entre estes dois observatórios de raios-X permite-nos revelar os detalhes previamente escondidos deste lado poderoso do Universo."

Conhecida a forma e a extensão dos ventos, os investigadores puderam determinar a sua intensidade e com que grau podem inibir a formação de novas estrelas.

Os astrónomos consideram que um buraco negro de grande massa e a sua galáxia hospedeira evoluem juntos e regulam o crescimento um do outro. O sinais de que isto acontece provêm, em parte, de observações dos bojos centrais de galáxias – quanto mais massa tiver o bojo central, maior será o buraco negro.

Este último trabalho demonstra que os ventos de alta velocidade de um buraco negro de grande massa afectam grandemente a galáxia hospedeira. À medida que o buraco negro cresce em tamanho, os seus ventos arrastam enormes quantidades de matéria para fora, através da galáxia, o que, em última análise, pára a formação de novas estrelas.

Em termos cósmicos, PDS 456 está relativamente próximo e é brilhante, pelo que pode ser estudado em detalhe. Este buraco negro permite um olhar único para uma era remota do Universo, há cerca de 10 mil milhões de anos, quando os buracos negros de grande massa e os seus furiosos ventos eram mais comuns, dando possivelmente às galáxias as formas que hoje vemos.

"Poder estudar PDS 456 é, para um astrónomo, o mesmo que, para um paleontólogo, ter a possibilidade de estudar um dinossauro vivo", disse o co-autor Daniel Stern, do JPL (Laboratório de Propulsão a Jacto) da NASA, em Pasadena. "Somos capazes de investigar a física destes sistemas importantes com um nível de detalhe que não é possível para os encontrados a distâncias mais típicas, durante a "Era dos Quasares."

Fonte da notícia: http://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?feature=4486