Telescópio ALMA desvenda mistério do crescimento de buracos negros supermassivos

A descoberta, feita com o telescópio ALMA na galáxia ESO320-G030, sugere que processos semelhantes ocorrem no crescimento de buracos negros e no nascimento de estrelas. Astrônomos de todo o mundo enfrentam um enigma: como buracos negros supermassivos conseguem crescer tanto? Uma equipe internacional, incluindo pesquisadores da Universidade de Tecnologia de Chalmers, na Suécia, descobriu um vento magnético em rotação que pode estar ajudando no crescimento desses gigantes cósmicos. Praticamente todas as galáxias, incluindo a Via Láctea, abrigam um buraco negro supermassivo em seu centro. Como esses objetos chegam a ter massas equivalentes a milhões ou bilhões de estrelas ainda é um mistério.

Buscando respostas, a equipe liderada por Mark Gorski (Northwestern University e Chalmers) e Susanne Aalto (Chalmers) estudou a galáxia ESO320-G030, localizada a 120 milhões de anos-luz de distância. Essa galáxia é extremamente ativa, formando estrelas a um ritmo dez vezes superior ao da Via Láctea. “Essa galáxia é muito luminosa no infravermelho, permitindo que os telescópios revelem detalhes impressionantes em seu centro. Usando o ALMA, conseguimos estudar a luz por trás de densas camadas de poeira e gás”, explicou Susanne Aalto, professora de Radioastronomia na Chalmers. Para observar o gás denso próximo ao buraco negro central, os cientistas analisaram a luz de moléculas de cianeto de hidrogênio (HCN).

Com a capacidade do ALMA de obter imagens detalhadas e rastrear movimentos no gás, eles identificaram padrões que indicam a presença de um vento magnetizado e rotativo. Diferente de outros ventos e jatos que afastam material do buraco negro, o vento descoberto parece alimentar o buraco negro, ajudando-o a crescer. “Observamos ventos formando uma estrutura em espiral que se afasta do centro da galáxia. Medimos a rotação, massa e velocidade do material e descartamos várias explicações, como a formação de estrelas. Ao invés disso, o fluxo parece ser sustentado por campos magnéticos”, disse ela.

Os cientistas acreditam que o vento magnético rotativo auxilia no crescimento do buraco negro. O material orbita o buraco negro antes de ser absorvido, semelhante à água ao redor de um ralo. A matéria se acumula em um disco giratório, onde campos magnéticos se fortalecem e levantam a matéria, criando o vento em espiral. Esse processo facilita o fluxo de matéria para o buraco negro, transformando um gotejamento em um fluxo constante. Para Mark Gorski, isso lembra os redemoinhos de gás e poeira que levam ao nascimento de estrelas e planetas. “Estrelas em seus primeiros estágios evolutivos crescem com a ajuda de ventos rotativos, acelerados por campos magnéticos.

Nossas observações mostram que buracos negros supermassivos e estrelas minúsculas podem crescer por processos semelhantes, mas em escalas muito diferentes”. Essa descoberta pode ajudar a desvendar o mistério do crescimento dos buracos negros supermassivos. No futuro, a equipe pretende estudar outras galáxias em busca de fluxos espirais ocultos. “Ainda há muitas perguntas a serem respondidas. Vemos evidências claras de um vento em rotação que regula o crescimento do buraco negro central. Agora, precisamos descobrir o quão comum é esse fenômeno e se todas as galáxias com buracos negros supermassivos passam por esse estágio”, concluiu Gorski.