Imagem mais nítida da borda de um buraco negro é feita pelo telescópio James Webb

Desde a década de 1990, observações feitas por astrônomos indicavam uma luminosidade intrigante em comprimentos de onda infravermelhos nas proximidades de buracos negros supermassivos (SMBHs) ativos localizados nos centros de algumas galáxias. Inicialmente, essa emissão infravermelha excessiva foi atribuída a jatos — correntes super aquecidas de matéria expulsas pelos buracos negros.

No entanto, uma nova pesquisa publicada no dia 13 de janeiro na revista Nature Communications, conduzida por uma equipe internacional de cientistas, utilizou o JWST para investigar o núcleo da galáxia Circinus, situada a aproximadamente 13 milhões de anos-luz da Terra, revelando detalhes sobre o SMBH central dessa galáxia.

O que os dados sugerem

Os dados obtidos pelo JWST, combinados com diversas observações realizadas em solo, demonstraram que a emissão infravermelha em excesso provém do disco de material poeirento que está sendo atraído pelo SMBH central da galáxia Circinus, ao invés de ser resultado de material expelido para o espaço.

Como explica o portal Live Science, esse novo entendimento pode auxiliar os astrônomos a aprofundar seu conhecimento sobre o crescimento e a evolução dos SMBHs, bem como a influência desses imensos monstros escuros sobre suas galáxias hospedeiras.

Além de elucidar mecânicas antes ocultas dos SMBHs, esta pesquisa ressalta o potencial da interferometria baseada no JWST para estudar diversos objetos celestes, incluindo outros SMBHs ativos nos núcleos das galáxias vizinhas. Ao aumentar o número amostral, os astrônomos esperam determinar se as emissões infravermelhas provenientes dos outros SMBHs são devido aos seus discos poeirentos ou às suas correntes quentes.

Tecnologia utilizada

As capacidades avançadas do JWST permitiram que os pesquisadores enxergassem através da poeira e da luz estelar da Circinus para obter uma visão mais clara do ambiente ao redor do SMBH. Para isso, utilizaram uma técnica conhecida como interferometria.

A interferometria realizada em solo geralmente requer uma rede de telescópios ou espelhos que trabalham juntos para coletar e combinar a luz de um objeto celeste. Ao combinar a luz de múltiplas fontes, essa técnica gera padrões de interferência nas ondas eletromagnéticas que compõem essa luz, permitindo aos astrônomos analisar tamanhos, formas e outras características dos objetos.

Diferentemente dessas instalações terrestres, o JWST pode operar como sua própria matriz interferométrica através do seu interferômetro com máscara de abertura (AMI). Semelhante à abertura de uma câmera, o AMI é uma máscara física opaca com sete pequenos furos hexagonais que controlam a quantidade e direção da luz que chega aos detectores do JWST.

Segundo Julien Girard, coautor do estudo e cientista sênior no Instituto Científico do Telescópio Espacial: “O AMI precisa ser usado — para obter tempo valioso do JWST — em alvos que não podem ser feitos do solo, ou em comprimentos de onda bloqueados pela atmosfera terrestre”.

Observações baseadas no AMI também podem iluminar melhor nosso próprio sistema solar; recentemente proporcionaram uma visão detalhada dos vulcões na lua infernal Io de Júpiter. Assim sendo, o AMI tem capacidade para observar objetos cósmicos diversos com variadas formas e tamanhos, desde luas repletas de lava até buracos negros encobertos por poeira. No futuro, poderá ajudar os astrônomos na detecção de luas ao redor de asteroides proeminentes ou revelar órbitas e massas em sistemas estelares múltiplos.