SANTA CRUZ DE TENERIFE 25 mar. (EUROPA PRESS) -
Uma equipe científica internacional, da qual fazem parte pesquisadores do Instituto de Astrofísica das Canárias (IAC) e do Grande Telescópio das Canárias (GTC), observou uma mudança drástica em um buraco negro supermassivo.
Assim, situado a cerca de 10 bilhões de anos-luz de distância, o objeto perdeu brilho até atingir aproximadamente um vigésimo de seu brilho anterior em apenas duas décadas, um intervalo extraordinariamente curto em escala cósmica.
A descoberta foi feita no âmbito de um projeto de observação colaborativo que integra o telescópio Subaru, do Japão, e o GTC do Observatório do Roque de los Muchachos, em La Palma, juntamente com contribuições de outros observatórios de todo o mundo.
Ao combinar estudos de grande campo do céu com observações de acompanhamento detalhadas, a equipe conseguiu reconstruir como a atividade desse buraco negro distante evoluiu ao longo do tempo, detalha o IAC em um comunicado.
No centro de muitas galáxias encontram-se buracos negros supermassivos com uma massa milhões ou até bilhões de vezes superior à do Sol.
Assim, quando grandes quantidades de gás caem em direção a eles, o material forma um disco quente em rotação que brilha intensamente através do Universo.
Essas regiões luminosas são conhecidas como núcleos galácticos ativos.
Durante décadas, acreditava-se que essas fases ativas duravam centenas de milhares ou até milhões de anos, um período muito longo para que se pudessem observar mudanças significativas ao longo de uma vida humana, e as novas observações questionam essa visão.
“É como se um potente motor cósmico de repente começasse a ficar sem combustível”, explica Tomoki Morokuma, pesquisador do Instituto Tecnológico de Chiba (Japão) que liderou o estudo, ressaltando que há “evidências sólidas de que o fluxo de gás que alimenta o buraco negro diminuiu muito rapidamente”.
NÃO É APENAS UM JOGO DE LUZES
Os buracos negros ativos costumam apresentar pequenas flutuações em seu brilho, e alguns sistemas dominados por jatos potentes podem variar drasticamente em períodos curtos. No entanto, as novas observações revelam um fenômeno fundamentalmente diferente.
Utilizando dados que abrangem desde a luz óptica e infravermelha até observações de rádio e raios X, a equipe descobriu que o escurecimento não pode ser explicado pela poeira que bloqueia temporariamente a visão nem por mudanças na emissão dos jatos.
Em vez disso, as evidências indicam que o próprio disco de acreção — a estrutura na qual o gás gira em espiral para dentro antes de cair no buraco negro — enfraqueceu significativamente.
A equipe estima que a velocidade com que a matéria fluía em direção ao buraco negro pode ter diminuído até cinquenta vezes em apenas alguns anos no próprio referencial do objeto.
Uma mudança intrínseca tão rápida sugere uma interrupção significativa no suprimento de gás que chega ao centro da galáxia.
UMA COLABORAÇÃO EM ESCALA MUNDIAL
Para detectar esse fenômeno excepcional, foi necessário comparar observações separadas por décadas.
As imagens de grande campo obtidas com o telescópio Subaru permitiram à equipe identificar pela primeira vez esse objeto incomum ao comparar dados recentes com observações anteriores, incluindo as do Sloan Digital Sky Survey.
As observações de acompanhamento realizadas com o CTC, o maior telescópio óptico e infravermelho do mundo, forneceram medições cruciais necessárias para compreender como o ambiente do buraco negro estava evoluindo.
“Os dados das observações infravermelhas do GTC foram fundamentais para demonstrar que todo o motor central estava se dissipando, não apenas uma parte”, afirma Nieves Castro Rodríguez, astrônoma do GTC e coautora do artigo.
Com as capacidades técnicas complementares de vários observatórios, a equipe reconstruiu a história de longo prazo do sistema e descartou outras possíveis explicações.
“Esta descoberta demonstra que somente por meio da cooperação internacional entre observatórios podemos captar fenômenos cósmicos excepcionais que, de outra forma, passariam completamente despercebidos”, afirma Josefa Becerra González, pesquisadora do IAC e coautora do artigo.
Nos últimos anos, começou-se a descobrir que alguns buracos negros ativos podem sofrer transformações surpreendentemente rápidas, segundo o IAC.
Estudos anteriores revelaram mudanças drásticas em galáxias ativas próximas, o que sugere que o crescimento dos buracos negros supermassivos poderia ser muito mais dinâmico do que se acreditava.
“Costumávamos pensar que os buracos negros supermassivos só mudavam ao longo de escalas de tempo extremamente longas”, afirma José Acosta Pulido, pesquisador do IAC e coautor do artigo.
“Mas essa descoberta, juntamente com algumas descobertas anteriores sobre os poucos núcleos galácticos ativos que mudam de aparência, sugere que alguns deles podem alternar entre estados ativos e tranquilos em apenas alguns anos”, destaca.
As observações de campo amplo, que capturam vastas áreas do céu de uma só vez, tornaram-se uma abordagem fundamental da astronomia óptica moderna.
Este estudo demonstra como a combinação de dados de diferentes épocas e comprimentos de onda pode revelar mudanças de longo prazo nos núcleos galácticos que, de outra forma, permaneceriam ocultas.
Com instrumentos como a Hyper Suprime-Cam do Subaru e futuros estudos de alta sensibilidade, como o Observatório Vera C. Rubin (LSST), o Euclid e o Telescópio Espacial Nancy Grace Roman da NASA, espera-se descobrir muitos mais núcleos galácticos ativos em estados de baixa atividade ou mesmo “apagados”.
Estudos estatísticos desses objetos ajudarão a revelar as condições físicas nas quais o suprimento de gás para os buracos negros supermassivos é interrompido ou retomado, oferecendo uma nova perspectiva sobre como esses gigantes cósmicos crescem e influenciam suas galáxias hospedeiras.
Ao mesmo tempo, a elaboração de novos modelos teóricos capazes de explicar as rápidas mudanças observadas neste estudo continua sendo um grande desafio para os astrofísicos.
Toshihiro Kawaguchi, da Universidade de Toyama, que contribuiu principalmente para a interpretação teórica, explica que “esse objeto apresenta mudanças rápidas demais para serem explicadas pelos modelos padrão e servirá de referência na elaboração de novos marcos teóricos”.
Por isso, indica ele, “investigaremos quais condições físicas podem reproduzir os dados observados”.
Cada nova descoberta aproxima os cientistas de responder a uma das perguntas fundamentais da astronomia moderna: como crescem os maiores buracos negros do Universo e como eles param.
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