Os observatórios de raios X XMM-Newton e XRISM capturaram uma explosão notável e anteriormente não registrada de um buraco negro supermassivo. Em apenas algumas horas, a intensa gravidade deste objeto provocou ventos extremamente rápidos que empurraram material para fora a uma velocidade impressionante de 60.000 km por segundo.
Esse enorme buraco negro está localizado na NGC 3783, uma impressionante galáxia espiral fotografada recentemente pelo Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA. Astrônomos observaram uma brilhante explosão de raios X surgindo do buraco negro e desaparecendo quase imediatamente. À medida que a explosão diminuía, ventos de alta velocidade apareceram, correndo para fora a cerca de um quinto da velocidade da luz.
“Nunca vimos um buraco negro criar ventos com tanta rapidez,” afirma o pesquisador principal Liyi Gu, do Space Research Organization Netherlands (SRON). “Pela primeira vez, vimos como uma rápida explosão de luz de raios X de um buraco negro desencadeia ventos ultrarrápidos, com esses ventos se formando em apenas um dia.”
Dentro de um Núcleo Galáctico Ativo
Para investigar a NGC 3783 e seu buraco negro central, Gu e sua equipe usaram o XMM-Newton da Agência Espacial Europeia juntamente com a Missão de Imagem e Espectroscopia de Raios X (XRISM), uma missão liderada pela JAXA com participação da ESA e da NASA.
O buraco negro, que contém uma massa equivalente a cerca de 30 milhões de sóis, consome gás e poeira nas proximidades. Essa atividade alimenta uma zona brilhantemente luminosa e energética no centro da galáxia, chamada Núcleo Galáctico Ativo (AGN). Os AGNs emitem luz em todo o espectro eletromagnético e podem gerar jatos e ventos fortes em seus arredores.
“Os AGNs são regiões realmente fascinantes e intensas, e são alvos chave tanto para o XMM-Newton quanto para o XRISM,” observa Matteo Guainazzi, Cientista do Projeto XRISM da ESA e co-autor da descoberta.
“Os ventos ao redor desse buraco negro parecem ter sido criados quando o campo magnético entrelaçado do AGN subitamente ‘desenrolou’ — semelhante às explosões que surgem do Sol, mas em uma escala quase inimaginável.”
Ventosas de Buracos Negros que Ecoam Ejeções Solares
Os ventos recém-detectados se assemelham às ejeções de massa coronal do Sol, poderosos explosões que lançam enormes nuvens de material carregado no espaço. Essa comparação sugere que, em certos momentos, um buraco negro supermassivo pode se comportar de maneiras semelhantes à nossa própria estrela, tornando esses gigantes distantes um pouco mais familiares.
Um exemplo ocorreu em 11 de novembro, quando o Sol produziu uma ejeção de massa coronal após uma intensa explosão. O material expulso durante esse evento solar foi ejetado a velocidades iniciais de 1500 km por segundo.
“AGNs ventosos também desempenham um papel importante na evolução de suas galáxias hospedeiras ao longo do tempo, e em como formam novas estrelas,” afirma Camille Diez, membro da equipe e Pesquisadora da ESA.
“Por serem tão influentes, saber mais sobre o magnetismo dos AGNs e como eles criam ventos como esses é fundamental para entender a história das galáxias em todo o Universo.”
Dois Telescópios Trabalhando em Conjunto
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 seu lançamento em setembro de 2023.
Juntas, essas missões descobriram este episódio extraordinário e ajudaram os cientistas a entender a explosão e os ventos resultantes. O XMM-Newton acompanhou a evolução da explosão com seu Monitor Óptico e mediu o alcance dos ventos usando a Câmera de Imagem de Fóton Europeia (EPIC). O XRISM detectou a explosão e os ventos com seu instrumento Resolve, que analisou sua velocidade, estrutura e os processos que os lançaram.
“A descoberta deles vem de uma colaboração bem-sucedida, algo que é parte fundamental de todas as missões da ESA,” explica Erik Kuulkers, Cientista do Projeto XMM-Newton da ESA.
“Ao focar em um buraco negro supermassivo ativo, os dois telescópios encontraram algo que nunca vimos antes: ventos rápidos e ultrarrápidos, desencadeados por explosões, semelhantes àqueles que se formam no Sol. Isso sugere, empolgantemente, que a física solar e de alta energia pode funcionar de maneiras surpreendentemente familiares em todo o Universo.”