Novas observações do James Webb da NASA explicam como buracos negros se alimentam
As recentes análises realizadas pelo Telescópio Espacial James Webb (JWST), da NASA, podem ter finalmente revelado um dos maiores enigmas da astronomia: a forma como os buracos negros supermassivos conseguem seu sustento. As descobertas, datadas de 14 de julho de 2026, posicionam os astrônomos um passo mais perto de entender a dinâmica desses gigantes cósmicos.
Uma equipe internacional, liderada por pesquisadores da Universidade de Montreal, no Canadá, publicou os resultados de sua nova pesquisa no periódico The Astrophysical Journal. O estudo apresenta as imagens mais nítidas já obtidas de filamentos gasosos, estruturas que interligam a atmosfera de uma galáxia ao disco em rotação que serve de alimento para o buraco negro supermassivo central.
A análise aprofundada desses dados abre um caminho fundamental para compreender como os buracos negros consomem matéria, um fenômeno que intrigou a comunidade científica por muitas décadas.
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Entendendo o intrigante processo de alimentação dos buracos negros
A coautora da pesquisa, Megan Donahue, professora titular de física e astronomia na Universidade Estadual de Michigan (MSU), destacou que as observações do JWST estão proporcionando um volume imenso de novas informações e medições, um verdadeiro desafio para serem totalmente assimiladas. Segundo ela, todos estão colaborando para resolver as questões astrofísicas sobre a maneira como esses buracos negros obtêm seu combustível e como interagem com suas respectivas galáxias hospedeiras.
Os buracos negros supermassivos são os pilares da maioria das galáxias do universo, apresentando massas que podem variar de milhões a bilhões de vezes a do Sol. Nos núcleos galácticos ativos (AGN), esses buracos negros centrais consomem vastas quantidades de material circundante e expelem potentes jatos que exercem influência na formação das galáxias ao redor.
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Essa intensa atividade gerou um enigma de longa data para os cientistas. A expectativa era que os jatos de um núcleo galáctico ativo, ao aquecerem o gás circundante, deveriam cortar o suprimento de combustível do buraco negro. Isso levantava a questão de como esses objetos continuavam a acumular matéria de forma constante.
Pesquisadores testam hipótese sobre o combustível galáctico
Para aprofundar a investigação, os cientistas testaram a principal teoria que buscava explicar o fenômeno: a de que o gás aquecido, com o tempo, esfria, condensa-se em filamentos longos e retorna em direção ao centro da galáxia, reabastecendo assim o buraco negro.
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Com o objetivo de validar essa hipótese, o JWST foi direcionado para um dos ambientes naturais mais propícios ao estudo de AGNs: a galáxia NGC 4696. Localizada no coração do Aglomerado de Centauro, a aproximadamente 145 milhões de anos-luz da Terra, essa galáxia é um laboratório ideal para tais observações.
Utilizando o instrumento NIRSpec do JWST, a equipe realizou oito horas de observações. Durante esse período, eles mapearam o movimento do gás nas regiões mais profundas da galáxia – área onde a força gravitacional do buraco negro exerce sua maior influência – com uma impressionante resolução de cerca de 30 anos-luz.
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Os dados coletados revelaram um disco de gás com 800 anos-luz de diâmetro, girando em torno do buraco negro supermassivo a uma velocidade aproximada de 600 quilômetros por segundo. Conectado a esse disco de rápida rotação, foi identificado um grande filamento em queda, que direciona o gás para o interior e alimenta o núcleo galáctico ativo.
Detalhes do mecanismo de sustentação dos buracos negros
Essa descoberta crucial preenche uma lacuna fundamental no entendimento de como os buracos negros supermassivos se mantêm. Os pesquisadores propõem que, após o buraco negro injetar energia no gás ao redor, aquecendo-o, esse material eventualmente perde calor e se condensa em filamentos estreitos que se estendem por centenas de milhares de anos-luz. Guiados por campos magnéticos, esses filamentos caem em direção ao centro da galáxia, onde são incorporados ao disco de acreção rotativo.
A equipe também executou uma série de simulações computacionais baseadas nesse modelo proposto, e os resultados indicaram que o comportamento previsto correspondeu de maneira muito próxima às observações feitas pelo JWST. Embora novas observações sejam necessárias para uma confirmação definitiva, as descobertas oferecem um suporte robusto à hipótese da alimentação por meio de filamentos.
Mark Voit, coautor e professor de Física e Astronomia na MSU, expressou sua satisfação em fazer parte deste projeto. Ele adicionou que os cálculos de seu grupo na Universidade Estadual de Michigan previam que os campos magnéticos deveriam ser essenciais para canalizar o gás frio em direção aos maiores buracos negros do universo, e que é surpreendente ver essa previsão se concretizar nas imagens do JWST.
O artigo científico completo, intitulado “JWST revela como os buracos negros são alimentados: filamentos multifásicos em escala de quiloparsec alimentam discos circunnucleares sub-quiloparsec”, foi publicado na The Astrophysical Journal Letters.
