Em imagens do já reformado Telescópio Espacial Spitzer da NASA, fluxos de poeira com milhares de anos-luz de comprimento fluem em direção ao buraco negro supermassivo no coração da galáxia de Andrómeda, ou Messier 31 (M31). Estes fluxos podem ajudar a explicar como é que buracos negros com milhares de milhões de vezes a massa do nosso Sol saciam o seu grande apetite, mas continuam a ser comedores "silenciosos".

Quando os buracos negros supermassivos devoram o gás e a poeira, o material aquece mesmo antes de cair, criando espetáculos incríveis de luz - por vezes mais brilhantes do que uma galáxia inteira. Quando o material é consumido em aglomerados de diferentes tamanhos, o brilho do buraco negro flutua.

Mas os buracos negros no centro da Via Láctea e de Andrómeda (uma das nossas vizinhas galácticas mais próximas) estão entre os mais silenciosos do Universo. A pouca luz que emitem não varia significativamente em brilho, sugerindo que estão a consumir um fluxo pequeno mas constante de comida, em vez de grandes bocados. Os fluxos aproximam-se do buraco negro pouco a pouco, e em espiral, parecido à forma como a água escorre por um ralo.

Nesta imagem da galáxia de Andrómeda, também obtida pelo aposentado Telescópio Espacial Spitzer, apenas a poeira é visível, facilitando a observação da estrutura subjacente da galáxia. Crédito: NASA/JPL-Caltech

À procura da fonte de alimento de Andrómeda

Um estudo publicado há alguns meses pegou na hipótese de que um buraco negro supermassivo silencioso se alimenta de um fluxo constante de gás e aplicou-a à galáxia de Andrómeda. Utilizando modelos informáticos, os autores simularam o comportamento do gás e da poeira na proximidade do buraco negro supermassivo de Andrómeda ao longo do tempo. A simulação demonstrou que um pequeno disco de gás quente se poderia formar perto do buraco negro supermassivo e alimentá-lo continuamente. O disco poderia ser reabastecido e mantido por vários fluxos de gás e poeira.

Mas os investigadores também descobriram que esses fluxos têm de se manter dentro de um determinado tamanho e ritmo; caso contrário, a matéria cairia no buraco negro em aglomerados irregulares, provocando mais flutuações de luz.

Quando os autores compararam as suas descobertas com os dados do Spitzer e do Telescópio Espacial Hubble, encontraram espirais de poeira previamente identificadas pelo Spitzer que se enquadravam nestas restrições. A partir daí, os autores concluíram que as espirais estão a alimentar o buraco negro supermassivo de Andrómeda.

"Este é um ótimo exemplo de como os cientistas reexaminam dados de arquivo para revelar mais sobre a dinâmica das galáxias, comparando-os com as mais recentes simulações de computador", disse Almudena Prieto, astrofísica do IAC (Instituto de Astrofísica de Canarias) e do Observatório Universitário de Munique, coautora do estudo. "Temos dados com 20 anos que nos dizem coisas que não reconhecemos quando os recolhemos pela primeira vez."

Esta ampliação do centro da galáxia de Andrómeda, obtida pelo Telescópio Espacial Spitzer, está anotada com linhas azuis pontilhadas para realçar o percurso de duas correntes de poeira que fluem em direção ao buraco negro supermassivo (indicado pelo ponto roxo). Crédito: NASA/JPL-Caltech

Um olhar mais profundo sobre Andrómeda

Lançado em 2003 e operado pelo JPL da NASA, o Spitzer estudou o Universo no infravermelho, que é invisível aos olhos humanos. Diferentes comprimentos de onda revelam diferentes características de Andrómeda, incluindo fontes de luz mais quentes, como as estrelas, e fontes mais frias, como a poeira.

Ao separar estes comprimentos de onda e olhando apenas para a poeira, os astrónomos podem ver o "esqueleto" da galáxia - locais onde o gás se fundiu e arrefeceu, por vezes formando poeira, criando condições para a formação estelar. Esta visão de Andrómeda revelou algumas surpresas. Por exemplo, apesar de ser uma galáxia espiral como a Via Láctea, Andrómeda é dominada por um grande anel de poeira em vez de braços distintos à volta do seu centro. As imagens revelaram também um buraco secundário numa parte do anel, por onde passou uma galáxia anã.

A proximidade de Messier 31 à Via Láctea faz com que pareça maior do que outras galáxias vistas da Terra: vista a olho nu, Andrómeda teria cerca de seis vezes o tamanho aparente da Lua (cerca de 3 graus). Mesmo com um campo de visão mais amplo do que o do Hubble, o Spitzer teve de tirar 11.000 exposições para criar esta imagem completa de Andrómeda.

// NASA (comunicado de imprensa)
// IAC (comunicado de imprensa)
// Spitzer/Caltech (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (The Astrophysical Journal)
// Artigo científico (arXiv.org)

Quer saber mais?

Galáxia de Andrómeda (M31):
SEDS
Wikipedia

Buraco negro supermassivo:
Wikipedia

Telescópio Espacial Spitzer:
Caltech
NASA
Centro Científico Spitzer 
Wikipedia