No centro de uma galáxia chamada NGC 1068, um buraco negro supermassivo esconde-se dentro uma espessa nuvem de poeira e gás em forma de anel.
© NRAO/S. Dagnello (ilustração do movimento do gás no núcleo da galáxia NGC 1068)
Quando os astrônomos usaram o ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) para estudar esta nuvem em mais detalhe, fizeram uma descoberta inesperada que poderá explicar porque é que os buracos negros supermassivos cresceram tão depressa no início do Universo.
Os buracos negros supermassivos já existiam quando o Universo era jovem, apenas um bilhão de anos após o Big Bang. Mas exatamente como estes objetos extremos, cujas massas atingem bilhões de vezes a massa do Sol, tiveram tempo para crescer tanto, é uma questão importante na astronomia. Esta nova descoberta do ALMA pode fornecer uma pista. Os fluxos de gás contragiratórios são instáveis, o que significa que as nuvens caem no buraco negro mais depressa do que num disco com uma única direção de rotação. Esta pode ser uma maneira pela qual um buraco negro cresce rapidamente.
A NGC 1068, também conhecida como Messier 77 (M77), é uma galáxia espiral localizada a aproximadamente 47 milhões de anos-luz da Terra na direção da constelação da Baleia. No seu centro está um núcleo galáctico ativo, um buraco negro supermassivo que se alimenta ativamente de um disco giratório e fino de gás e poeira, também conhecido como disco de acreção.
Observações anteriores do ALMA revelaram que o buraco negro está engolindo material e expelindo gás a velocidades incrivelmente altas. Este gás expelido do disco de acreção provavelmente contribui para ocultar a região em torno do buraco negro dos telescópios ópticos.
Os astrônomos usaram a incrível capacidade de ampliação do ALMA para observar o gás molecular ao redor do buraco negro. Inesperadamente, encontraram dois discos de gás contragiratórios. O disco interno mede de 2 a 4 anos-luz e segue a rotação da galáxia, ao passo que o disco externo, também conhecido como toro, mede de 4 a 22 anos-luz e gira na direção oposta.
A contrarotação não é um fenômeno incomum no espaço. É visto em galáxias, geralmente a milhares de anos-luz dos seus centros galácticos. A contrarotação resulta sempre da colisão ou interação entre duas galáxias. O que torna este resultado notável é que a contrarotação é vista numa escala muito menor, a dezenas de anos-luz em vez de a milhares de anos-luz do buraco negro central.
Os astrônomos pensam que o fluxo oposto em NGC 1068 pode ser provocado por nuvens de gás que caíram da galáxia hospedeira, ou por uma pequena galáxia, que passava numa órbita contrária, capturada no disco.
De momento, o disco externo parece estar numa órbita estável em torno do disco interno. Isto vai mudar quando o disco externo começar a cair no disco interno, o que poderá ocorrer após algumas órbitas ou algumas centenas de milhares de anos. Os fluxos giratórios do gás vão colidir e tornar-se instáveis, e os discos vão provavelmente colapsar num evento luminoso quando o gás molecular cair no buraco negro.
Um artigo foi publicado no periódico The Astrophysical Journal.
Fonte: National Radio Astronomy Observatory
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