O Telescópio Espacial James Webb forneceu sua visão mais clara do entorno imediato de um buraco negro supermassivo, anunciou a NASA na terça-feira (13 de janeiro).
As imagens mostram que o intenso brilho infravermelho em galáxias ativas não vem de fluxos poderosos, como há muito se supunha, mas de um disco denso de gás e poeira que alimenta o buraco negro, disse a NASA em um comunicado. declaração.
Na imagem acima, um close-up do núcleo da galáxia revela a face interna de um disco brilhante de gás e poeira em forma de anel, conhecido como toro, enquanto manchas mais escuras marcam um segundo anel, mais distante, em torno do buraco negro.
“É a primeira vez que um modo de alto contraste de Webb é usado para observar uma fonte extragaláctica”, disse o co-autor do estudo Julien Girard, pesquisador sênior do Instituto de Ciência do Telescópio Espacial em Maryland, no comunicado.
A equipe observou Circinus duas vezes, em julho de 2024 e março de 2025, usando um instrumento no Webb que coleta e combina a luz da galáxia através de uma abertura especialmente projetada com sete pequenas aberturas hexagonais. Estas aberturas produzem padrões que permitiram à equipa de investigação isolar a poeira quente e mapear estruturas de pequena escala no centro da galáxia que normalmente estão escondidas, segundo a NASA.
“Isso nos permite ver imagens duas vezes mais nítidas”, disse o coautor do estudo Joel Sanchez-Bermudez, da Universidade Nacional do México, no comunicado. “Em vez do diâmetro de 6,5 metros de Webb, é como se estivéssemos observando esta região com um telescópio espacial de 13 metros.”
Os dados revelam que cerca de 87 por cento da emissão infravermelha da poeira quente tem origem na região mais próxima do buraco negro, concentrado em um disco achatado alinhado com o plano equatorial da galáxia. Esta estrutura forma a porção interna do toro empoeirado e atua como o reservatório primário, canalizando o material para dentro, para dentro. alimentar o buraco negroconclui o estudo.
Em contraste, menos de 1% da emissão provém de uma ténue estrutura em forma de arco, apelidada de “Arco Norte”, onde a poeira quente está a ser varrida num fluxo lançado para fora pela actividade do buraco negro. Os 12% restantes surgem de poeira mais distante do centro, provavelmente aquecida pela radiação do buraco negro e por um pequeno jato de rádio, mas situada fora da principal região de alimentação, observa o estudo.
Estas descobertas desafiam modelos de décadas que atribuíam grande parte do excesso de infravermelho perto de buracos negros activos a fluxos de poeira. Essa ideia surgiu em grande parte porque os telescópios anteriores não tinham a resolução necessária para separar a luz do disco de acreção, do toro poeirento e dos fluxos, misturando todas estas estruturas num único brilho não resolvido, de acordo com o comunicado da NASA.
Compreender o crescimento do buraco negro é fundamental para a compreensão evolução da galáxia. À medida que os buracos negros se alimentam, também podem libertar enormes quantidades de energia para os seus arredores, o que pode suprimir ou desencadear a formação de estrelas e moldar a estrutura geral de uma galáxia.
Ao distinguir claramente o material que cai para dentro para alimentar o buraco negro da poeira que é empurrada para fora por ventos energéticos, as novas observações de Webb fornecem um passo crucial para a compreensão de como os buracos negros supermassivos crescem e influenciam as suas galáxias hospedeiras, dizem os investigadores.
Pensa-se que o toro poeirento observado em Circinus seja comum entre os buracos negros activos em todo o Universo, e a equipa de investigação afirma estar ansiosa por aplicar a nova técnica validada neste estudo para explorar os ambientes imediatos de outros buracos negros próximos.
“Precisamos de uma amostra estatística de buracos negros, talvez uma dúzia ou duas dúzias, para compreender como a massa nos seus discos de acreção e os seus fluxos se relacionam com a sua potência”, disse Lopez-Rodriguez no comunicado.
Os resultados foram publicado em 13 de janeiro na Nature Communications.
