Um buraco negro supermassivo estava “se escondendo” em anel de poeira cósmica

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Tal qual uma criança brincando na rua, um buraco negro supermassivo vinha “se escondendo” por trás de uma nuvem de poeira cósmica na galáxia Messier 77, a 46,9 milhões de anos-luz da Terra. O objeto foi encontrado por pesquisadores usando o VLT (sigla para “Telescópio Muito Grande”) no Observatório Europeu do Sul (ESO).

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A descoberta está oferecendo uma série de novas informações que prometem ajudar os cientistas na compreensão do funcionamento dos chamados “núcleos galácticos ativos”, fontes extremas de energia alimentadas por buracos negros supermassivos, encontrados no centro de algumas galáxias.

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“Esses buracos negros se alimentam de amplos volumes de poeira e gases cósmicos. Antes de ser completamente devorado, esse material gira em direção ao buraco negro, e enormes quantidades de energia são liberadas neste processo, normalmente superando o brilho das próprias estrelas daquela galáxia”, explica o ESO em um comunicado publicado em seu site oficial.

O problema é que “enormes quantidades de energia” é uma terminologia que pode ser aplicada a muitas coisas: existem AGNs que dispersam imensos volumes de ondas de rádio, enquanto outros emitem luz em frequências que o olho humano não identifica — e há ainda aqueles cuja dispersão energética é mais “humilde”, como é o caso da galáxia Messier 77.

Uma teoria chamada Modelo Unificado postula que todos os AGNs tem a mesma estrutura básica: um buraco negro supermassivo cercado por um denso anel de poeira. A diferença na “aparência” dos objetos seria devido à sua orientação em direção à Terra, ou seja, quanto do buraco negro é encoberto pelo anel de poeira, podendo até ser completamente ocultado às vezes.

Os astrônomos encontraram algumas evidências para apoiar o Modelo Unificado antes, incluindo a detecção de poeira quente no centro de Messier 77. No entanto, as dúvidas permaneceram sobre se essa poeira poderia esconder completamente um buraco negro e, portanto, explicar por que esse AGN brilha menos na luz visível do que outras.

“A real natureza das nuvens de poeira e seus papéis em, ao mesmo tempo, alimentar o buraco negro e determinar sua aparência quando observado da Terra vêm sendo questões essenciais nos estudos de AGNs nas últimas três décadas”, disse Violeta Gámez Rosas, pesquisadora do ESO. “Ainda que nenhum resultado singular vá responder a todas as questões que temos, nós demos (com essa descoberta) um grande passo no avanço de nosso conhecimento sobre como os AGNs funcionam”.

A observação foi possível por meio do instrumento conhecido como “MATISSE” (Multi AperTure mid-Infrared SpectroScopic Experiment), que coleta a luz infravermelha de todos os quatro telescópios de 8,2 metros (m) do VLT por meio de uma técnica chamada “interferometria”. Essa estrutura foi apontada para o centro da galáxia Messier 77, na constelação chamada “Cetus” (“Baleia”, para alguns).

Ao combinar as mudanças de temperatura da poeira cósmica — que iam de “temperatura ambiente” para “acima de 1.200º C (Celsius)” —, a equipe conseguiu construir um mapeamento detalhado que mostrou a exata posição do buraco negro.

“Os nossos resultados devem nos levar a uma compreensão mais detalhada do funcionamento interno dos AGNs”, disse Rosas. “Eles também podem nos ajudar a entender melhor a história da Via Láctea, que tem um buraco negro supermassivo (não escondido, ao contrário de seu ‘primo’, vale citar) em seu centro e que pode ter ficado ativo no passado”.

O material rendeu um paper apresentado e publicado pela revista científica Nature.

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