Buraco negro dispara gigantesco 'uracano' cósmico e sufoca formação estelar em quasar distante

Uma equipe liderada pelo Instituto Nacional de Astrofísica (INAF) identificou, em raios X, um gigantesco vento ultrarrápido lançado por um buraco negro supermassivo que atua como um verdadeiro "uracano" cósmico, removendo nuvens de gás e impedindo a formação de novas estrelas em sua galáxia hospedeira. O estudo, publicado na revista Astronomy & Astrophysics, é um dos primeiros resultados do projeto observacional Wisshful, dedicado aos quasares mais luminosos do chamado Meio-dia Cósmico (época entre 2 e 4 bilhões de anos após o Big Bang), período de pico de formação estelar e crescimento de buracos negros.

Os pesquisadores focalizaram o quasar Wissh13, um núcleo galáctico ativo que está engolindo matéria a uma taxa colossal — cerca de 140 massas solares por ano —, valor que ultrapassa a capacidade teórica clássica de acréscimo para esses sistemas. Observações feitas com o satélite de raios X XMM-Newton, complementadas pelos dados do NuSTAR, permitiram detectar o que é hoje o UFO (Ultra-Fast Outflow) mais distante já medido num quasar não-amplificado por lente gravitacional.

Em vez de um único fluxo simples, os cientistas identificaram duas componentes de vento distintas, com velocidades diferentes e forte variabilidade temporal, o que indica uma estrutura estratificada e dinâmica desses outflows. Cada componente é capaz de expulsar massa a um ritmo da ordem de 20 massas solares por ano, o que transforma esses ventos em mecanismos eficientes de limpeza do gás frio — o combustível essencial para a formação de novas estrelas — na galáxia anfitriã.

Além disso, a equipe mediu a temperatura da corona do buraco negro e constatou valores entre os mais baixos observados em buracos negros supermassivos. Essa baixa temperatura coronal pode estar associada a um alto índice de acrescimento e à presença de ventos muito vigorosos, sugerindo uma relação íntima entre as camadas internas do disco de acréscimo e as correntes ejetadas para o meio circungaláctico.

Do ponto de vista sistêmico, o fenômeno funciona como um mecanismo de controle em larga escala: tal como uma estação de bombeamento que interrompe o abastecimento de água a um bairro, o vento do quasar interrompe o fluxo de gás que nutriria as estrelas. Para quem observa a evolução das galáxias na Europa e no conjunto do universo observável, resultados assim ajudam a articular modelos que conectam a física microscópica da corona e dos discos de acréscimo com a regulação macroscópica do crescimento galáctico — são os alicerces que ligam microfísica e arquitetura cósmica.

O achado do Wissh13 confirma que outflows ultrarrápidos são ao mesmo tempo potentes e complexos, com consequências diretas para a evolução galáctica durante o período mais ativo do universo. As observações conjuntas de XMM-Newton e NuSTAR abrem janelas para mapear essas "camadas" de vento e entender melhor como os buracos negros modulam o ambiente ao seu redor — um fluxo de energia e massa que funciona como o sistema nervoso de uma cidade estelar em plena atividade.

Este trabalho é um passo importante para traduzir, em termos quantitativos, como a energia liberada por buracos negros supermassivos atua como um regulador de formação estelar na história do universo.