Uma equipa internacional de investigação liderada pelo professor Ken-ichi Tadaki da Universidade Hokkai-Gakuen, no Japão, fez uma descoberta inovadora utilizando o ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array). A equipa captou sinais de rádio de alta resolução sem precedentes do gás quente que rodeia um buraco negro supermassivo localizado a 12,9 mil milhões de anos-luz de distância. Esta técnica de observação inovadora promete revelar buracos negros escondidos que se formaram durante os primeiros estágios do Universo.

A equipa de investigação observou um buraco negro supermassivo que existia no Universo há 12,9 mil milhões de anos, com uma massa superior a mil milhões de vezes a do Sol. Os quasares estão entre os objetos mais brilhantes do Universo, alimentados por buracos negros supermassivos que geram uma energia intensa à medida que consomem a matéria circundante. A análise das regiões mais internas dos quasares distantes tem sido um desafio, apesar do seu brilho. Neste estudo inovador, os investigadores concentraram-se nos sinais de rádio emitidos por moléculas de monóxido de carbono (CO) altamente energizadas. As suas observações de altíssima resolução revelaram, pela primeira vez, os mecanismos de aquecimento que afetam o gás a apenas algumas centenas de anos-luz do buraco negro.

A deteção de fortes emissões de CO a altos níveis energéticos indica condições de gás extraordinariamente quentes em torno do buraco negro. Embora a radiação ultravioleta das estrelas recém-formadas aqueça tipicamente o gás nas regiões de formação estelar, as condições extremas observadas não podem ser explicadas apenas pela atividade estelar. A investigação aponta para os poderosos raios X que emanam do disco de acreção e da coroa do buraco negro como a principal fonte de aquecimento. Estes raios X podem elevar as temperaturas do gás muito para além dos níveis observados nas típicas regiões de formação estelar. Além disso, a equipa encontrou evidências de que os poderosos ventos do quasar e as ondas de choque contribuem ainda mais para este aquecimento extremo, demonstrando que a região central do quasar representa um dos ambientes mais dinâmicos do cosmos.

Esta descoberta tem implicações significativas para a nossa compreensão das populações de buracos negros no Universo primitivo. Os quasares orientados com linhas de visão relativamente claras aparecem excecionalmente brilhantes no visível e em raios X. No entanto, se o quasar for visto através de uma camada muito mais espessa de poeira cósmica, a luz visível e os raios X podem ser bloqueados, fazendo com que fique "escondido". Por outras palavras, muitos buracos negros supermassivos podem estar escondidos em regiões poeirentas do Universo primitivo, simplesmente sem serem detetados. Como as ondas de rádio observadas pelo ALMA não são facilmente absorvidas pela poeira, esta técnica torna-se uma ferramenta poderosa para descobrir esses "buracos negros supermassivos escondidos". Ao aplicar observações semelhantes de alta resolução de emissões energéticas de CO a outros objetos, os investigadores esperam desenvolver um censo mais abrangente de buracos negros supermassivos primitivos e obter conhecimentos cruciais sobre a sua formação e evolução.

// Observatório ALMA (comunicado de imprensa)
// Universidade Nacional Australiana (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (Nature Astronomy)
// Artigo científico (arXiv)

Quer saber mais?

Quasar:
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Buraco negro supermassivo:
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ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array):
Página principal
ALMA (NRAO)
ALMA (ESO)
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