Buracos negros supermassivos no centro de muitas galáxias podem parecer mais panquecas do que rosquinhas, panquecas fumegando enquanto os buracos negros em seu centro queimam suas bordas internas.
Foi assim que o astrônomo da Université de la Côte d’Azur Romain Petrov descreveu as descobertas de seus colegas em um novo artigo publicado quarta-feira dentro Natureza. É uma descoberta que confirma e estende uma teoria de longa data sobre núcleos galácticos ativos, os centros extremamente brilhantes de algumas galáxias que se acredita serem impulsionados por buracos negros supermassivos e podem ter implicações em como entendemos nossa própria existência.
“A coevolução entre o buraco negro e a galáxia hospedeira – o que veio primeiro, o buraco negro ou a galáxia? – tem um forte impacto na evolução da galáxia, incluindo a formação de estrelas nessa galáxia”, disse Petrov. “Um elo na cadeia de eventos que levam à existência de pessoas que podem discutir essas questões.”
Dr. Petrov e seus colegas usaram o Multi-AperTure Mid-Infrared SpectroScopic Experiment (MATISSE) e o Very Large Telescope no Chile para fazer novas observações da galáxia Messier 77, uma galáxia espiral barrada a cerca de 47 milhões de anos-luz da Terra.
Messier 77 é uma das galáxias mais fáceis de observar com um núcleo galáctico ativo e foi a base para o que é conhecido como o Modelo Unificado de Núcleos Galácticos Ativos, que sustenta que as diferenças no comportamento observado entre os diferentes núcleos são uma função do nosso ângulo de visão ao observá-los e quanto o buraco negro central está escondido por um toro de poeira e gás. Este toro se forma à medida que a matéria espirala para dentro para alimentar o buraco negro central, o material girando e comprimindo e liberando a tremenda quantidade de energia que torna os núcleos galácticos ativos “ativos”.
Uma nuvem de gás branco é expelida do centro da galáxia ativa Messier 77, presumivelmente pelo buraco negro supermassivo que se esconde em seu núcleo.
(Nasa)
Messier 77 é o canônico Active Galactic Nuclei, seu toro escondendo o buraco negro central da visão direta, disse Petrov, “tornando-o a pedra angular do modelo unificado de Active Galactic Nuclei que explica uma grande classe de fenômenos misteriosos com um único mecanismo .”
Mas em 2019, uma equipe usando o instrumento de GRAVIDADE através do Very Large Telescope resultados publicados que o Dr. Petrov disse que desafiou a geometria aceita de Messier 77 e, portanto, o modelo unificado.
O GRAVITY, assim como o MATISSE, é um instrumento infravermelho, e a equipe do GRAVITY concluiu que podia ver a borda interna quente da “rosquinha”, o toro que deveria estar escondendo o buraco negro no centro de Messier 77.
“Se você vir a borda interna da rosquinha, então ela não pode esconder a estrutura central que está no meio daquela ‘rosquinha’”, disse Petrov. “Então o modelo unificado não descreve adequadamente o alvo que foi usado para propor o modelo unificado.”
Mas o GRAVITY é um instrumento de infravermelho próximo, sensível à banda K, luz infravermelha de comprimentos de onda entre 2 e 2,4 mícrons. MATISSE vê nas bandas L, M e N, observou o Dr. Petrov, comprimentos de onda entre 3 e 14 mícrons, que são mais sensíveis ao tipo de diferença de temperatura em questões nas observações de Messier 77. As novas observações conduzidas pelo Dr. Petrov e seus colegas refutam as previsões da colaboração GRAVITY para o que deve ser visto com MATISSE, disse ele, e assim preservam o modelo unificado de Núcleos Galácticos Ativos.
“Ele favorece novamente o modelo unificado, com uma atualização: o toro de poeira está de fato escondendo a estrutura central em [Messier 77], mas parece mais uma panqueca com um buraco central”, disse Petrov. “E vemos fluxos de material acima dessa ‘panqueca’ – A fonte quente central está queimando as bordas do buraco na panqueca e vemos a fumaça”, fumaça que é realmente poeira soprada da borda interna do toro pela intensa radiação do buraco negro.
O modelo unificado recém-reforçado pode agora ser aplicado ao estudo de outros núcleos galácticos ativos, disse Petrov, e ajudará os astrônomos na tentativa de desvendar como os buracos negros e as galáxias evoluem juntos, e que isso pode nos dizer sobre a formação de estrelas. , a formação do planeta e o desenvolvimento da própria vida.
Enquanto isso, o Dr. Petrov tem mais perguntas específicas para Messier 77, como exatamente em que consiste a poeira no centro deste Núcleo Galáctico Ativo?
“O que exatamente é o processo de vento empoeirado, a ‘fumaça’ acima do orifício central da panqueca?” ele disse. “Isso pode ser obtido a partir de uma resolução espectral mais alta com MATISSE – imagens em bandas espectrais muito mais estreitas – e estamos trabalhando para melhorar o MATISSE para permitir isso. Atualmente estou no Observatório do Paranal [in Chile] justamente por isso.”
