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Marque outro primeiro para o Telescópio Espacial Hubble da NASA! Junto com as observações feitas com o telescópio de raios X Swift, uma equipe de astrônomos identificou um jovem aglomerado estelar de estrelas apontando o caminho para o primeiro buraco negro de massa intermediária verificado. Esse agrupamento de estrelas fornece uma indicação significativa de que buracos negros desse tipo podem estar no centro de uma galáxia anã agora fragmentada - uma descoberta que aumenta nosso conhecimento sobre a evolução da galáxia.

"Pela primeira vez, temos evidências sobre o meio ambiente e, portanto, a origem desse buraco negro de peso médio", disse Mathieu Servillat, membro da equipe de pesquisa do Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian.

Designado como ESO 243-49 HLX-1, este incrível buraco negro de massa intermediária foi descoberto em 2009 por Sean Farrell, do Instituto de Astronomia de Sydney na Austrália, usando o telescópio espacial de raios-X XMM-Newton da Agência Espacial Européia. A Fonte de Raios-X Hiper-Luminosa 1 é uma beleza de 20.000 massas solares que reside na borda da galáxia ESO 243-49 a cerca de 290 milhões de anos-luz de distância. No entanto, as descobertas de Newton não foram a única contribuição - o HLX-1 também foi verificado com o observatório Swift da NASA em raios-X e o Hubble em comprimentos de onda no infravermelho próximo, óptico e ultravioleta. O que se destaca é a presença de um aglomerado de jovens estrelas circundando o buraco negro e se estendendo por cerca de 250 anos-luz de espaço. Enquanto as próprias estrelas estão muito longe para serem resolvidas, sua magnitude e espectro combinam com outros aglomerados jovens vistos em galáxias semelhantes.

O que levou a equipe à presença de um aglomerado de estrelas? Nesse caso, seus instrumentos revelaram o espectro azul de gases quentes sendo emitido do disco de acreção localizado na periferia do buraco negro ... e havia mais. Eles também observaram a presença de luz vermelha gerada por gases mais frios, o que pode indicar a presença de estrelas. Hora de comparar as descobertas com a modelagem por computador.

"O que definitivamente podemos dizer com nossos dados do Hubble é que exigimos tanto a emissão de um disco de acréscimo quanto a emissão de uma população estelar para explicar as cores que vemos". disse Farrell.

Por que a presença de um jovem aglomerado de estrelas é incomum? De acordo com o que sabemos até agora, eles simplesmente não ocorrem fora de um disco achatado como o HLX-1. Esta descoberta pode indicar que o buraco negro de massa intermediária pode ter estado no coração de uma galáxia anã envolvida em um evento de fusão. As estrelas da galáxia anã foram arrancadas, mas não sua capacidade de formar novas. Durante a interação, o gás ao redor do buraco negro foi comprimido e a formação de estrelas começou de novo ... mas há quanto tempo?

“A idade da população não pode ser unicamente restrita, sendo permitidas populações estelares muito jovens e muito antigas. No entanto, a solução muito antiga requer níveis excessivamente altos de reprocessamento de disco e um disco extremamente pequeno, levando-nos a favorecer a solução jovem com uma idade de ~ 13 Myr. ” diz a equipe. “Além disso, a presença de faixas de poeira e a falta de atividade nuclear das observações de raios-X da galáxia hospedeira nos levam a propor que uma fusão menor rica em gás possa ter ocorrido há menos de ~ 200 milhões de anos atrás. Tal evento de fusão explicaria a presença do buraco negro de massa intermediária e apoiaria uma população estelar jovem. ”

Descobertas como o HLX-1 ajudarão os astrônomos a entender melhor como se formam os buracos negros supermassivos. A conjectura atual é que buracos negros de massa intermediária podem migrar juntos para formar suas contrapartes maiores. Estudar a trajetória dessa nova descoberta pode fornecer informações valiosas ... mesmo que ainda não sejam conhecidas. O HLX-1 pode ser atraído para um evento de fusão e pode acabar orbitando o ESO 243-49. Independentemente do que aconteça, é provável que ele desapareça nos raios-X enquanto esgota o suprimento de gás.

"Este buraco negro é único, pois é o único buraco negro de massa intermediária que encontramos até agora. Sua raridade sugere que esses buracos negros são visíveis apenas por um curto período de tempo ”, disse Servillat.

Fonte da história original: Harvard Center for Astrophysics News Release. Para uma leitura mais aprofundada: uma população estelar maciça jovem em torno do buraco negro de massa intermediária ESO 243-49 HLX-1.