Os principais observatórios de raios X XMM-Newton e XRISM capturaram uma erupção extraordinária e até então não registrada de um buraco negro supermassivo. Ao longo de apenas algumas horas, a intensa gravidade do objeto provocou ventos extremamente rápidos que empurraram o objeto para fora a surpreendentes 60.000 km por segundo.
Este buraco negro supermassivo fica em NGC 3783, uma fascinante galáxia espiral recentemente fotografada pelo Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA. Os astrônomos observaram uma explosão de raios X brilhante do buraco negro e desapareceu quase imediatamente. À medida que a explosão diminuía, apareceu um vento de alta velocidade, soprando para fora a cerca de um quinto da velocidade da luz.
“Nunca vimos um buraco negro gerar um vento tão rápido antes”, disse o pesquisador principal Lii Gu, da Organização de Pesquisa Espacial Holandesa (SRON). “Pela primeira vez, vimos como uma explosão rápida de luz de raios X de um buraco negro desencadeia imediatamente ventos ultrarrápidos, estes ventos formam-se em apenas um dia.”
Dentro de um núcleo galáctico ativo
Para investigar NGC 3783 e o seu buraco negro central, Gu e a sua equipa utilizaram o XMM-Newton da Agência Espacial Europeia em conjunto com a Missão de Imagem e Espectroscopia de Raios-X (XRISM), uma missão liderada pela JAXA com a participação da ESA e da NASA.
Um buraco negro com massa de cerca de 30 milhões de sóis consome gás e poeira próximos. Esta atividade alimenta uma zona bem iluminada e energética no centro da galáxia chamada Núcleo Galáctico Ativo (AGN). Os AGNs emitem luz em todo o espectro eletromagnético e podem impulsionar jatos e ventos poderosos ao seu redor.
“Os AGNs são regiões realmente interessantes e intensas e são alvos chave tanto para o XMM-Newton como para o XRISM”, observa Matteo Guinazzi, Cientista do Projecto XRISM da ESA e co-autor da descoberta.
“Os ventos em torno destes buracos negros parecem ter-se formado à medida que o campo magnético emaranhado do AGN subitamente se ‘destorceu’ – como uma erupção do Sol, mas numa escala quase demasiado grande para ser imaginada.”
Ventos de buraco negro que ecoam explosões solares
Os ventos recentemente detectados assemelham-se às ejeções de massa coronal do Sol, explosões poderosas que lançam enormes nuvens de material carregado para o espaço. Esta comparação sugere que, por alguns momentos, um buraco negro supermassivo pode comportar-se como a nossa própria estrela, fazendo com que estes gigantes distantes pareçam um pouco mais familiares.
Um exemplo do mundo real ocorreu em 11 de novembro, quando o Sol produziu uma ejeção de massa coronal após uma intensa erupção. O material ejetado durante aquele evento solar tinha uma velocidade inicial de 1.500 km por segundo.
“Os AGNs ventosos desempenham um grande papel na forma como as suas galáxias hospedeiras evoluem ao longo do tempo e como formam novas estrelas,” disse Camille Diez, membro da equipa e investigador da ESA.
“Por serem tão influentes, saber mais sobre a magnetização dos AGNs e como eles chicoteiam esses ventos é fundamental para compreender a história das galáxias em todo o Universo.”
Dois telescópios trabalhando juntos
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 através do universo desde o seu lançamento em setembro de 2023.
Juntas, estas missões revelaram este episódio notável e ajudaram os cientistas a compreender a erupção e o vento resultante. O XMM-Newton acompanhou a evolução do flare com o seu monitor óptico e mediu o alcance do vento usando a European Photon Imaging Camera (EPIC). O XRISM detectou explosões e ventos com seu instrumento Resolver, que analisou suas velocidades, estruturas e processos que os lançaram.
“A sua descoberta resulta de uma colaboração bem sucedida, algo que está no centro de todas as missões da ESA”, explicou o cientista do projecto XMM-Newton da ESA, Eric Kulkers.
“Ao focarem-se num buraco negro supermassivo activo, os dois telescópios encontraram algo que não tínhamos visto antes: ventos rápidos, ultrarrápidos e desencadeados por explosões que se formam em direcção ao Sol.
