O telescópio espacial James-Webb observou filamentos de gás que alimentam o buraco negro supermassivo no centro da galáxia NGC 4696. Essas imagens mostram, com um nível de detalhe inédito, como a matéria pode ser aquecida, resfriada e depois trazida de volta ao coração da galáxia.
NGC 4696 está a cerca de 145 milhões de anos-luz de distância. Seu núcleo abriga um buraco negro ativo, cercado por um disco de gás em rotação. Quando a matéria se aproxima, ela libera uma quantidade considerável de energia antes de cruzar o limite além do qual nada mais pode escapar.
Imagem da galáxia elíptica NGC 4696, localizada no centro do aglomerado de Centauro, capturada pelo telescópio espacial Hubble. Esta imagem revela filamentos de poeira ao redor do centro da galáxia.
Crédito da foto: NASA, ESA/Hubble, A. Fabian
A atividade do buraco negro também produz jatos e ventos que expulsam energia para a galáxia. Esse mecanismo normalmente deveria limitar a quantidade de matéria disponível. No entanto, alguns buracos negros continuam a crescer apesar dessa reação...
As observações do James-Webb trazem uma resposta. Elas revelam um vasto turbilhão de gás com cerca de 800 anos-luz de diâmetro, ligado a uma estrutura filamentar que conduz a matéria em direção ao disco central.
O gás expelido pela atividade do núcleo pode esfriar progressivamente. Ao se condensar, forma filamentos longos e estreitos. Estes podem cair de volta em direção ao centro galáctico sob o efeito da gravidade e fornecer uma nova quantidade de matéria ao buraco negro.
O processo se assemelha a um ciclo de alimentação. O buraco negro injeta energia em seu ambiente, essa energia modifica o gás, e então parte do gás resfriado retorna a ele. Esse mecanismo pode impedir tanto um crescimento totalmente descontrolado quanto uma parada definitiva da acreção.
A velocidade do gás observado atinge até cerca de 600 quilômetros por segundo. Esses movimentos fornecem aos pesquisadores informações sobre a massa do buraco negro, a estrutura do disco e as interações entre o núcleo ativo e a galáxia ao seu redor.
Os resultados, publicados no Astrophysical Journal Letters, dizem respeito a uma galáxia relativamente próxima. Observações semelhantes de outros núcleos ativos serão necessárias para determinar se esse ciclo constitui um mecanismo geral ou um comportamento particular de NGC 4696.