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Pesquisadores encontram poeira fria em volta de buraco negro

Observações feitas com o Very Large Telescope revelam que radiação emitida por um buraco negro pode afastar parte da poeira que ele suga

Astrônomos utilizaram telescópios instalados no deserto do Atacama, no Chile, para realizar as observações mais detalhadas da poeira que circunda um enorme buraco negro situado no centro de uma galáxia. Em vez de encontrar toda a poeira brilhante organizada na forma circular, como uma rosquinha, os pesquisadores descobriram que boa parte dela se encontra acima e abaixo deste círculo. As observações mostram que a poeira está sendo empurrada para longe do buraco negro na forma de um vento frio, uma descoberta surpreendente que desafia as teorias correntes e pode mudar o entendimento sobre como os buracos negros evoluem e interagem com o meio em sua volta.

CONHEÇA A PESQUISA

Título original: Dust in the Polar Region as a Major Contributor to the Infrared Emission of Active Galactic Nuclei

Onde foi divulgada: periódico Astrophysical Journal

Quem fez: S. F. Hönig, M. Kishimoto, M. A. Prieto, P. Gandhi, D. Asmus, R. Antonucci, L. Burtscher, W. J. Duschl e G. Weigelt.

Instituição: Universidade da Califórnia em Santa Bárbara, EUA; entre outras

Dados de amostragem: Observações do núcleo de galáxia ativo NGC 3783 usando o Very Large Telescope, do ESO.

Resultado: Os pesquisadores descobriram que boa parte da poeira que circunda o buraco negro está localizada abaixo e acima do círculo principal

Nos últimos vinte anos, os pesquisadores descobriram que a maioria das galáxias possuem em seu centro um imenso buraco negro. Alguns desses buracos negros crescem sem parar, conforme sugam matéria de seus arredores, criando nesse processo alguns dos objetos mais energéticos no universo: os núcleos ativos de galáxia. Eles são cercados por poeira cósmica – formada por grãos de silicatos e grafite -, que forma uma moldura circular em volta do buraco negro, de modo semelhante ao qual a água forma uma espécie de redemoinho em volta de um ralo.

Os astrônomos pensavam que a maior parte da forte radiação infravermelha emitida por esse tipo de objeto se originava dessa moldura. Mas as novas observações realizadas em um núcleo ativo conhecido como NGC 3783 trouxe uma surpresa aos pesquisadores. Em volta dele existe, de fato, um anel de poeira quente – que vai de 700 a 1.000 graus Celsius -, mas também existe uma grande quantidade de poeira mais fria abaixo e acima dessa moldura circular principal. “Essa é a primeira vez em que fomos capazes de combinar observações detalhadas em infravermelho da poeira fria em volta do núcleo de galáxia ativo com observações também da poeira muito quente”, diz Sebastian Hönig, pesquisador da Universidade de Califórnia em Santa Barbara, nos Estados Unidos, e um dos autores do estudo.

Segundo os cientistas, a poeira descoberta forma uma espécie de vento frio que sai do centro de galáxia ativo. Esse vento deve ajudar a compreender a complexa relação que existe entre os buracos negros e o ambiente em sua volta, uma vez que eles se alimentam do material ao seu redor, mas a intensa radiação produzida por esse processo também empurra parte do material para longe. Ainda não está claro como esses dois processo funcionam em conjunto e permitem que os buracos negros cresçam e evoluam dentro das galáxias, mas a presença do vento de poeira traz mais uma nova peça ao quebra-cabeça montado pelos pesquisadores.

Saiba mais

BURACO NEGRO

Corpos tão densos que a força da gravidade existente não deixa nada escapar – nem sequer a luz -, engolindo matéria visível e invisível aos olhos humanos (matéria escura). Alguns podem ter o tamanho de uma estrela, e por isso se supõe que procedem da explosão de uma estrela gigante. Outros, no entanto, têm o tamanho equivalente ao de bilhões de sóis e são denominados ‘supermassivos’.

Precisão cósmica – Para investigar as regiões centrais do NGC 3783, os astrônomos precisaram usar o poder combinado dos vários telescópios que formam o Very Large Telescope. Utilizando uma técnica chamada interferometria, eles combinaram os dados obtidos pelos quatro telescópios de 8,2 metros para formar uma única observação com resolução equivalente a um de 130 metros. “Ao combinar a sensibilidade dos grandes espelhos do Very Large Telescope com a interferometria, nós fomos capazes de coletar luz suficiente para observar objetos tênues. Isso nos permite estudar uma região tão pequena quanto a distância que separa o Sol da estrela mais próxima – e isto numa galáxia a dezenas de milhões de anos-luz de distância. Nenhum outro sistema óptico ou infravermelho atual seria capaz deste feito”, diz Gerd Weigelt, pesquisador do Instituto Max Planck para Radioastronomia.

Ao fornecer uma evidência direta de que a poeira está sendo empurrada pela radiação emitida pelos buracos negros, essas novas observações podem levar a uma mudança no paradigma existente sobre os núcleos de galáxia ativos. Segundo os astrônomos, os modelos que preveem como é que a poeira se distribui e como os buracos negros crescem e evoluem têm que, a partir de agora, levar conta este efeito recém-descoberto.

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