Será o gás quente a chave para revelar buracos negros escondidos no Universo?
Os cientistas detetaram sinais de rádio de gás quente em torno de um buraco negro supermaciço que existia há 12,9 mil milhões de anos, de acordo com uma nova investigação de uma equipa internacional de cientistas.
Esta descoberta é o olhar mais próximo de sempre sobre o gás molecular quente perto de um buraco negro de uma época tão antiga do Universo, revelando com notável pormenor as condições de um buraco negro em rápido crescimento.
O estudo sugere que muitos buracos negros permanecem escondidos atrás de poeira, mas podem ser descobertos por esta nova abordagem observacional.
A equipa internacional, liderada pelo Professor Ken-ichi Tadaki da Universidade Hokkai-Gakuen, utilizou observações de altíssima resolução para estudar o ambiente que rodeia um buraco negro supermassivo com mais de mil milhões de vezes a massa do Sol.
O coautor do estudo, Takafumi Tsukui, da ANU, diz que a descoberta tinha implicações significativas para a nossa compreensão dos buracos negros no início do Universo.
“As descobertas ajudam-nos a compreender como é que os buracos negros crescem de pequenas sementes no Universo primitivo para buracos negros supermaciços, e os desafios colocados pela poeira e pelo gás que os podem obscurecer”, explica.
“Muitos buracos negros supermassivos podem estar escondidos em regiões poeirentas do Universo primitivo, simplesmente sem serem detetados”, acrescenta.
Os buracos negros supermassivos geram energia intensa à medida que consomem a matéria circundante. Esta energia intensa alimenta os quasares, alguns dos objetos mais brilhantes do Universo.
No entanto, apesar do seu brilho, examinar as regiões mais interiores de quasares distantes continua a ser um desafio.
Usando as observações de altíssima resolução do telescópio Atacama Large Millimeter Array (ALMA), a equipa internacional revelou, pela primeira vez, os mecanismos de aquecimento que afectam o gás a apenas algumas centenas de anos-luz do buraco negro.
De acordo com os cientistas, as observações ajudam os investigadores a compreender melhor as condições extremas na proximidade dos buracos negros.
“Descobrimos que a intensa radiação de raios X emitida pelo material em espiral à volta do buraco negro, juntamente com fortes ventos e ondas de choque, aquece o gás para estados de energia muito mais elevados do que o que é tipicamente visto em ambientes galácticos normais, onde a principal fonte de energia vem da radiação ultravioleta das estrelas”, afirma Tsukui.
“Como as ondas de rádio observadas pelo ALMA não são facilmente absorvidas pela poeira, a nossa técnica torna-se uma ferramenta poderosa para descobrir buracos negros supermassivos escondidos”, aponta.
Ao aplicar observações semelhantes de alta resolução de emissões de gás a outros objetos, os investigadores esperam desenvolver uma imagem mais abrangente dos primeiros buracos negros supermaciços e obter conhecimentos cruciais sobre a sua formação e evolução.
“O grande avanço da nossa investigação resulta do facto de termos como alvo específico as emissões de rádio de moléculas de monóxido de carbono em estados de energia mais elevados, o que revela de forma única as condições de gás quente na vizinhança imediata do buraco negro supermaciço”, conclui Tsukui.
A investigação foi publicada na revista Nature Astronomy.