Nova descoberta mostra buraco negro supermassivo escondido por anel de poeira cósmica

Uma nova descoberta confirma previsões feitas há cerca de 30 anos e dá à comunidade científica novas pistas sobre os “núcleos ativos de galáxias”, objetos cósmicos que se situam entre os mais brilhantes e enigmáticos que existem no Universo.

Com o auxílio do Interferómetro do Very Large Telescope (VLT), foi observada uma nuvem de poeira cósmica no centro da galáxia Messier 77, no seio da qual se encontra um buraco negro supermassivo.

A descoberta vem dar destaque aos chamados Núcleos Ativos de Galáxias (NAGs), fontes  extremamente energéticas impulsionadas por buracos negros supermassivos que se encontram no centro de algumas galáxias.

Estes buracos negros alimentam-se de enormes quantidades de gás e poeira cósmica e antes de ser “engolido”, o material espirala em direção ao buraco negro, libertando-se enormes quantidades de energia no processo que, frequentemente, é mais luminoso que todas as estrelas da galáxia, refere-se numa nota partilhada pela equipa do Observatório Europeu do Sul (ESO), responsável pelo VLT.

[photo-gallery id=”286563″ thumbnails=”286564,286565,286566,286567,286562,286568″ layout=”linear”/]Os NAGs têm intrigado os astrónomos desde que estes objetos brilhantes foram inicialmente observados na década de 1950. Agora, e graças ao VLTI do ESO, uma equipa de investigadores, liderada por Violeta Gámez Rosas da Universidade de Leiden nos Países Baixos, deu um passo em frente na compreensão de como é que os NAGs funcionam e qual a sua aparência quando vistos de perto. Os resultados foram publicados hoje na revista Nature.

Ao executarem observações extremamente detalhadas do centro da galáxia Messier 77, também conhecida por NGC 1068, Gámez Rosas e a sua equipa detetaram um anel espesso de gás e poeira cósmica que esconde um buraco negro supermassivo. Esta descoberta fornece evidências cruciais que apoiam a teoria conhecida por Modelo Unificado dos NAGs e formulada já há mais de 30 anos atrás.

Os astrónomos sabem que existem diferentes tipos de NAGs. Por exemplo, alguns emitem no rádio enquanto outros não; alguns brilham intensamente no visível, enquanto outros, como Messier 77, são bastante ténues nestes comprimentos de onda. O Modelo Unificado diz que, apesar destas diferenças, todos os NAGs apresentam a mesma estrutura básica: um buraco negro supermassivo rodeado por um anel de poeira denso.

De acordo com este modelo, qualquer diferença na aparência dos NAGs deve-se à orientação com que vemos, a partir da Terra, o buraco negro e o seu anel denso. O tipo de NAG que vemos depende de quanto é que o anel obscurece o buraco negro, do nosso ponto de vista, por vezes tapando-o completamente.

Os astrónomos encontraram anteriormente algumas evidências que apoiam o Modelo Unificado, incluindo a descoberta de poeira quente no centro de Messier 77. Contudo, restavam ainda dúvidas sobre se esta poeira poderia esconder completamente o buraco negro e assim explicar porque é que este NAG brilha menos intensamente no visível do que outros.

As observações foram possíveis graças ao instrumento MATISSE (Multi AperTure mid-Infrared SpectroScopic Experiment) montado no VLT. O MATISSE combina a luz infravermelha colectada pelos quatro telescópios de 8,2 metros do VLT por meio da técnica de interferometria. A equipa utilizou este instrumento para observar o centro de Messier 77, localizado a 47 milhões de anos-luz de distância da Terra na constelação da Baleia.

Ao combinar as variações da temperatura da poeira (que vão desde a nossa temperatura ambiente até cerca de 1200º C), causadas pela radiação intensa emitida pelo buraco negro, com mapas de absorção, a equipa conseguiu criar uma imagem detalhada da poeira e localizar o sítio onde deve estar o buraco negro. Assim, a poeira localizada num anel interior espesso e num disco fino mais estendido juntamente com o buraco negro situado no seu centro apoiam claramente o Modelo Unificado. A equipa usou também dados do ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), do qual o ESO é um parceiro, e do VLBA (Very Long Baseline Array) do Observatório Nacional de Rádio Astronomia dos EUA, para construir a imagem.

“Os nossos resultados deverão ajudar-nos a compreender melhor o funcionamento interno dos NAGs”, sublinha Gámez Rosas, “assim como a perceber também melhor a história da nossa Via Láctea, a qual contém um buraco negro supermassivo no seu centro, que pensamos ter estado ativo no passado”.

Os investigadores querem agora usar o VLTI do ESO para encontrar mais evidências que apoiem o Modelo Unificado dos NAGs, observando mais galáxias deste tipo.