Astrónomos descobriram um enxame galáctico extraordinário, um dos maiores objectos do Universo, que quebra vários importantes recordes cósmicos. As observações do Enxame da Fénix com o Observatório de raios-X Chandra da NASA, com o Telescópio do Pólo Sul da NSF (National Science Foundation) e outros observatórios podem forçar os astrónomos a repensar como é que estas estruturas colossais e as galáxias que aí habitam evoluem.
As estrelas formam-se no Enxame da Fénix ao maior ritmo já observado para um enxame galáctico de tamanho médio. O objecto é também, de todos os enxames conhecidos, o maior produtor de raios-X e está entre os mais massivos. Os dados também sugerem que a taxa de gás quente que arrefece nas regiões centrais do enxame é a maior já observada.
O Enxame da Fénix está localizado a cerca de 5,7 mil milhões de anos-luz da Terra. Não tem apenas o nome da constelação onde se encontra, mas também devido às suas incríveis propriedades.
"Enquanto as galáxias no centro da maioria dos enxames ficam dormentes durantes milhares de milhões de anos, a galáxia central no enxame parece voltar à vida com uma explosão de formação estelar," afirma Michael McDonald, do MIT (Massachusetts Institute of Technology) e o autor principal do estudo que aparece na edição de ontem da revista Nature. "A mitologia da Fénix, uma ave que nasce das cinzas, é uma excelente maneira de descrever este objecto reactivado."
Tal como os outros enxames galácticos, a Fénix contém um vasto reservatório de gás quente, que só por si contém mais matéria normal -- não matéria escura -- que todas as galáxias do enxame combinadas. Este reservatório pode ser detectado apenas com telescópios em raios-X como o Chandra. O conhecimento actual tem sido que este gás quente devia arrefecer com o passar do tempo e "afundar-se" na galáxia no centro do enxame, formando grandes números de estrelas. No entanto, a maioria dos enxames galácticos formou muito poucas estrelas durante os últimos milhares de milhões de anos. Os astrónomos pensam que o buraco negro supermassivo na galáxia central de um enxame fornece energia ao sistema, prevenindo que o arrefecimento do gás provoque uma explosão de formação estelar.
O famoso enxame de Perseu é um exemplo de buraco negro que fornece energia e impede que o gás arrefeça para formar estelas a uma velocidade elevada. As explosões repetidas sob a forma de poderosos jactos do buraco negro no centro de Perseu criaram cavidades gigantes e produziram ondas sonoras num Si bemol incrivelmente grave, 57 oitavas abaixo do Dó médio, o que, por sua vez, mantém o gás quente.
"Nós pensamos que estes sons muito graves podem ser descobertos em qualquer dos enxames galácticos," afirma Ryan Foley, co-autor do estudo, do Centro Harvard-Smithsonian para Astrofísica em Cambridge, Massachusetts. "O Enxame da Fénix mostra-nos que não é este o caso -- ou pelo menos existem alturas em que a música essencialmente pára. Os jactos do buraco negro gigante no centro do enxame não são aparentemente poderosos o suficiente para impedir o arrefecimento do gás do enxame."
Com o seu buraco negro não produzindo jactos poderosos o suficiente, o centro do Enxame da Fénix está repleto de estrelas que se formam cerca de 20 vezes mais depressa que no Enxame de Perseu. Esta taxa é a mais alta já vista no centro de um enxame de galáxias mas não é a mais alta do Universo conhecido. No entanto, outras áreas com as taxas mais altas de formação estelar, localizadas fora de enxames, têm taxas apenas duas vezes maiores.
O ritmo frenético de formação estelar e arrefecimento gasoso no Enxame da Fénix faz com que a galáxia e o buraco negro ganhem massa muito depressa -- uma fase importante que os investigadores estimem seja relativamente curta.
"A galáxia e o seu buraco negro crescem a um ritmo insustentável," afirma Bradford Benson, co-autor do artigo, da Universidade de Chicago. "Esta explosão de formação estelar não pode durar mais do que 100 milhões de anos. Caso contrário, a galáxia e o buraco negro tornar-se-iam muito maiores que os seus homólogos no Universo vizinho."
Notavelmente, o Enxame da Phoenix e a sua galáxia central e buraco negro supermassivo estão já entre os objectos mais massivos conhecidos do seu género. Graças ao seu tamanho tremendo, os enxames galácticos são objectos cruciais para o estudo da evolução cosmológica e galáctica, por isso a descoberta destas propriedades extremas como no Enxame da Phoenix são importantes.
"Esta espectacular formação estelar é uma descoberta muito importante porque sugere que temos que repensar como as galáxias massivas no centro dos enxames crescem," afirma Martin Rees da Universidade de Cambridge, especialista de renome em cosmologia que não esteve envolvido no estudo. "O arrefecimento do gás quente pode ser uma fonte muito mais importante de estrelas do que se pensava anteriormente."
O Enxame de Fénix foi originalmente detectado com o Telescópio do Pólo Sul da NSF, e foi mais tarde observado no visível com o Observatório Gemini, com o telescópio Blanco de 4 metros e o telescópio Magalhães, todos no Chile. O gás quente e o seu ritmo de arrefecimento foram estimados com dados do Chandra. Para medir a taxa de formação estelar no Enxame da Fénix, foram usados vários telescópios espaciais, incluindo o WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer) da NASA e GALEX (Galaxy Evolution Explorer) e Herschel da ESA.
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