Os principais observatórios de raios X XMM-Newton e XRISM capturaram uma explosão sem precedentes de um buraco negro supermassivo. Em apenas algumas horas, a intensa gravidade do objeto provocou ventos extremamente rápidos, empurrando o material para fora a surpreendentes 60.000 quilómetros por segundo.
O enorme buraco negro está localizado em NGC 3783, uma impressionante galáxia espiral recentemente fotografada pelo Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA. Os astrônomos observaram explosões brilhantes de raios X saindo de um buraco negro e desaparecendo quase imediatamente. À medida que o clarão enfraquece, surgem ventos de alta velocidade, atingindo cerca de um quinto da velocidade da luz.
“Nunca vimos um buraco negro gerar ventos tão rapidamente”, disse Liyi Gu, investigador principal da Organização Holandesa de Pesquisa Espacial (SRON). “Pela primeira vez, vemos como uma explosão rápida de luz de raios X de um buraco negro pode desencadear instantaneamente ventos ultrarrápidos que se formam em apenas um dia.”
Dentro do núcleo galáctico ativo
Para investigar NGC 3783 e o seu buraco negro central, Gu e a sua equipa utilizaram a missão XMM-Newton e X-ray Imaging and Spectroscopia (XRISM) da ESA, uma missão liderada pela JAXA e envolvendo a ESA e a NASA.
O buraco negro tem uma massa equivalente a 30 milhões de sóis e está devorando gás e poeira próximos. Esta atividade alimenta uma região brilhante e energética no centro da Via Láctea chamada Núcleo Galáctico Ativo (AGN). Os AGNs emitem luz em todo o espectro eletromagnético e podem soprar jatos e ventos poderosos em seus arredores.
“Os núcleos galácticos activos são de facto regiões fascinantes e intensas e são alvos chave para o XMM-Newton e o XRISM,” disse Matteo Guainazzi, cientista do projecto XRISM da ESA e co-autor da descoberta.
“O vento em torno deste buraco negro parece ser produzido por um súbito ‘desenredamento’ dos campos magnéticos emaranhados de um núcleo galáctico ativo – semelhante a uma explosão solar, mas numa escala quase inimaginavelmente grande.”
Ventos de buraco negro ecoando erupções solares
Os ventos recentemente detectados são semelhantes às ejeções de massa coronal do Sol, rajadas poderosas que lançam enormes nuvens de material carregado para o espaço. Esta comparação sugere que, em determinados momentos, os buracos negros supermassivos podem comportar-se de forma semelhante às nossas próprias estrelas, fazendo com que estes gigantes distantes pareçam mais familiares.
Um exemplo do mundo real ocorreu em 11 de novembro, quando o Sol produziu uma ejeção de massa coronal após uma poderosa explosão. O material ejetado durante esse evento solar foi ejetado a uma velocidade inicial de 1.500 quilômetros por segundo.
“Os AGNs ventosos também desempenham um papel importante na forma como as suas galáxias hospedeiras evoluem ao longo do tempo e na forma como novas estrelas são formadas,” disse Camille Diez, membro da equipa e investigadora da ESA.
“Por serem tão influentes, compreender mais sobre o magnetismo dos AGNs e como eles agitam esses ventos é fundamental para compreender a história das galáxias em todo o universo.”
Dois telescópios trabalhando juntos
O XMM-Newton passou mais de 25 anos explorando os ambientes mais quentes e extremos do espaço, enquanto o XRISM tem estudado como a matéria e a energia se movem pelo universo desde o seu lançamento em setembro de 2023.
Juntas, estas missões descobriram este evento extraordinário e ajudaram os cientistas a compreender a erupção e os ventos resultantes. O XMM-Newton acompanhou a evolução da explosão com os seus monitores ópticos e mediu a extensão do vento usando a European Photon Imaging Camera (EPIC). O XRISM utilizou seu instrumento Resolve para detectar as explosões e ventos e analisar sua velocidade, estrutura e o processo que os lançou.
“A sua descoberta resulta de uma colaboração bem sucedida, que é uma parte central de todas as missões da ESA”, explica Erik Kuulkers, cientista do projecto XMM-Newton da ESA.
“Ao apontar para um buraco negro supermassivo activo, dois telescópios descobriram algo que nunca tínhamos visto antes: ventos rápidos, ultrarrápidos e induzidos por explosões, reminiscentes daqueles que se formam no Sol. De forma emocionante, isto sugere que o Sol e a física de alta energia podem actuar de formas surpreendentemente familiares em todo o Universo.”
