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O Telescópio Espacial James Webb capturou a visão mais detalhada já obtida do interior de uma galáxia. O objeto alvo é a galáxia Circinus, uma espiral localizada a cerca de 14 milhões de anos-luz da Terra. As imagens revelaram o disco interno de um buraco negro supermassivo no interior do astro.
As novas observações ajudam a esclarecer a origem do intenso brilho infravermelho observado em galáxias ativas e desafiam explicações aceitas há décadas. A análise indica que a maior parte da radiação infravermelha não é gerada por ventos ou fluxos de material sendo expelidos, como se acreditava, mas sim por um disco denso e compacto de gás e poeira que alimenta diretamente o buraco negro no centro da galáxia.
Por dentro de um buraco negro supermassivo
A equipe liderada por Enrique López-Rodríguez, da Universidade da Carolina do Sul, utilizou uma técnica avançada de alto contraste do James Webb para penetrar a espessa camada de poeira que envolve o núcleo da Circinus. É a primeira vez que esse modo de observação foi aplicado a uma fonte fora da Via Láctea.
O resultado é uma imagem que revela, com clareza sem precedentes, a região interna de um toro de poeira em forma de rosca, alinhado ao plano equatorial da galáxia. Manchas mais escuras indicam um segundo anel mais distante, que também circunda o buraco negro supermassivo.
Segundo os pesquisadores, a técnica empregada praticamente dobra a resolução do telescópio.
Onde nasce o brilho infravermelho
A análise dos dados mostra que cerca de 87% da emissão infravermelha vem da região mais próxima do buraco negro, concentrada no disco interno de poeira quente que funciona como reservatório de material. É esse disco que canaliza gás e poeira para o centro, sustentando o crescimento do buraco negro.
Em contraste, menos de 1% da emissão está associada a uma estrutura tênue em forma de arco, apelidada de “Arco Norte”, onde a poeira é empurrada por fluxos gerados pela atividade do buraco negro. O restante do brilho infravermelho se origina de regiões mais distantes, aquecidas pela radiação central e por um pequeno jato de rádio.
Esses resultados colocam em xeque modelos clássicos que atribuíram o excesso de infravermelho em galáxias ativas principalmente a ventos de poeira. Segundo a NASA, a limitação dos telescópios anteriores impedia a separação clara entre o disco de acreção, o toro de poeira e os fluxos de saída, fazendo com que todas essas estruturas fossem vistas como uma única fonte difusa de luz.
Com a resolução do James Webb, os astrônomos agora conseguem distinguir o material que alimenta o buraco negro daquele que é expelido, um avanço considerado fundamental para entender como esses objetos crescem e influenciam suas galáxias.
Impacto na evolução das galáxias
- Buracos negros supermassivos desempenham papel central na evolução galáctica. À medida que acumulam matéria, eles também liberam grandes quantidades de energia, capazes de estimular ou suprimir a formação de estrelas e moldar a estrutura da galáxia ao redor;
- A equipe acredita que o tipo de toro empoeirado observado em Circinus seja comum em outros buracos negros ativos;
- Por isso, os pesquisadores pretendem aplicar a mesma técnica a uma amostra maior de galáxias próximas, para entender como a massa nos discos de acreção e os fluxos de saída se relacionam com a potência desses sistemas.
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