Telescópio Espacial James Webb

Galáxia Circinus:

Webb vê a borda de um buraco negro

O telescópio James Webb revela a imagem mais nítida já obtida da borda de um buraco negro — e isso pode solucionar um grande mistério galáctico.*

Da Redação*

ASTROvia

12/01/2026

Imagem revela que excesso de infravermelho se traduz na poeira estelar aspirada por um buraco negro na galáxia Circinus. Esta foi mais uma cartada importante para a compreensão dos buracos negros.

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Astrônomos revelaram a imagem mais nítida já obtida pelo Telescópio Espacial James Webb (JWST) da região ao redor de um buraco negro. A visão espetacular pode ajudar a solucionar um mistério de décadas, além de reverter uma crença antiga sobre os objetos mais extremos do espaço.

Desde a década de 1990, os astrônomos têm observado um brilho curioso em comprimentos de onda infravermelhos ao redor dos buracos negros supermassivos (SMBHs) ativos nos centros de algumas galáxias. Anteriormente, eles atribuíam essas emissões infravermelhas em excesso aos fluxos de saída — correntes de matéria superaquecida expelidas pelos buracos negros.

Mas, em um novo estudo publicado em 13 de janeiro na revista Nature Communications, uma equipe internacional de pesquisadores usou o JWST para observar o núcleo da galáxia Circinus, localizada a apenas cerca de 13 milhões de anos-luz da Terra, a fim de revelar a área ao redor do buraco negro supermassivo da galáxia.

Os dados do JWST, juntamente com inúmeras observações terrestres, revelam que o excesso de infravermelho provém do disco de material empoeirado que está caindo no buraco negro supermassivo central da galáxia Circinus, e não do material que flui para longe dele.

Essa revelação galáctica pode ajudar os astrônomos a entender melhor o crescimento e a evolução dos buracos negros supermassivos, bem como a influência desses monstros escuros massivos em suas galáxias hospedeiras.

De rosquinhas e discos

Buracos negros ativos, como os que se encontram nos centros das galáxias, são alimentados por um anel gigante de gás e poeira em queda. À medida que um buraco negro atrai material da parede interna desse "donut", conhecido como toro, o material forma um disco de acreção mais fino que espirala para dentro do buraco negro como a água espiralando para um ralo.

As forças de maré do buraco negro aceleram a matéria que cai a velocidades incríveis. O atrito resultante dentro do disco faz com que a matéria em movimento emita uma luz tão intensa que obscurece a visão dos astrônomos da região interna ao redor do buraco negro.

No entanto, buracos negros não são aspiradores de pó, e mesmo eles têm um limite de alimentação. Por isso, eles lançam parte do material giratório de volta para o espaço, na forma de jatos ou "ventos". Portanto, a compreensão da natureza do toro, do disco de acreção e dos fluxos de saída de um buraco negro é fundamental para saber como buracos negros de vários tamanhos acumulam e expelem matéria, podendo moldar suas galáxias hospedeiras ao inibir ou intensificar a formação estelar em escalas galácticas.

Resolvendo um mistério de longa data

O gás denso e a luz estelar intensa em Circinus impediam anteriormente os astrônomos de observar em detalhes a região central da galáxia e o buraco negro supermassivo.

O autor principal do estudo, Enrique Lopez-Rodriguez, pesquisador de evolução de galáxias da University of South Carolina, em um comunicado da NASA, afirmou que, "Para estudar o buraco negro supermassivo, apesar de não conseguirem resolvê-lo completamente, eles tiveram que obter a intensidade total da região interna da galáxia em uma ampla faixa de comprimentos de onda e, em seguida, inserir esses dados em modelos".

Modelos anteriores ajustavam separadamente os espectros observados do toro, do disco de acreção e dos fluxos de saída, mas não conseguiam resolver a região em sua totalidade. Como resultado, os astrônomos não conseguiam explicar qual parte do entorno do buraco negro supermassivo causava o excesso de emissões na luz infravermelha.

Interferometria: somando para a compreensão

As capacidades avançadas do JWST permitiram aos astrônomos observar através da poeira e da luz das estrelas de Circinus, possibilitando uma visão mais nítida do ambiente do buraco negro supermassivo. Para isso, eles utilizaram uma técnica de imagem conhecida como interferometria.

A interferometria terrestre geralmente requer um conjunto de telescópios ou espelhos que trabalham em conjunto para coletar e combinar a luz de um objeto celeste em uma grande área. Ao combinar a luz de múltiplas fontes, esse método faz com que as ondas eletromagnéticas que formam essa luz criem padrões de interferência que os astrônomos podem analisar para revelar os tamanhos, formas e outras características desses objetos.

Ao contrário dessas instalações terrestres, porém, o JWST, localizado no espaço, pode operar como seu próprio conjunto de interferômetros por meio de seu interferômetro de mascaramento de abertura (AMI), um componente do instrumento NIRISS (Near-Infrared Imager and Slitless Spectrograph) do telescópio.

Semelhante à abertura de uma câmera, o AMI é uma máscara física opaca com sete pequenos orifícios hexagonais que controlam a quantidade e a direção da luz que entra nos detectores do JWST.

No geral, o AMI efetivamente dobra a resolução do JWST. "Isso nos permite ver imagens duas vezes mais nítidas", disse Joel Sanchez-Bermudez, astrofísico da National University of Mexicoo e coautor do estudo, em comunicado. "Em vez do diâmetro de 6,5 metros do Webb, é como se estivéssemos observando essa região com um telescópio espacial de 13 metros."

Ao dobrar sua resolução, o JWST capturou a imagem mais nítida já obtida de uma área de 33 anos-luz de diâmetro no centro de Circinus. Essa imagem sem precedentes permitiu aos pesquisadores calcular que a maior parte — cerca de 87% — do excesso de emissões infravermelhas provém do disco de poeira que alimenta ativamente o buraco negro central; "a superfície interna do buraco do donut", disse Lopez-Rodriguez.

Enquanto pesquisas anteriores sugeriam que o excesso poderia vir de ventos quentes de poeira, ou mesmo da luz residual das estrelas na galáxia, a equipe descobriu que menos de 1% dessas emissões provém dos fluxos energéticos que se afastam do buraco negro supermassivo.

A acreção pode estar extinguindo a formação de estrelas no centro de Circinus, mas confirmar isso exigirá um tipo diferente de observação com o JWST, segundo Lopez-Rodriguez.

Uma perspectiva inestimável

Além de revelar mecanismos de buracos negros supermassivos (SMBHs) até então desconhecidos, esta pesquisa destaca o potencial da interferometria baseada no JWST para o estudo de diversos objetos celestes, incluindo outros SMBHs ativos nos núcleos de galáxias próximas. Ao aumentar o tamanho da amostra, os astrônomos esperam determinar se as emissões infravermelhas de outros SMBHs são provenientes de seus discos de poeira ou de seus fluxos de saída quentes.

"A AMI precisa ser usada — para se obter o precioso tempo de observação do JWST — em alvos que não podem ser observados da Terra, ou em comprimentos de onda bloqueados pela atmosfera terrestre", disse Julien Girard, coautor do estudo e cientista pesquisador sênior do Space Telescope Science Institute, ao Live Science.

As observações baseadas no AMI podem iluminar melhor o nosso próprio sistema solar; recentemente, elas ofereceram uma visão detalhada dos vulcões na infernal lua Io de Júpiter, acrescentou Girard.

Assim, o AMI pode observar diversos objetos cósmicos de diferentes formas e tamanhos, desde luas que expelem lava até buracos negros obscurecidos por poeira. No futuro, poderá ajudar os astrônomos a detectar luas ao redor de asteroides proeminentes ou revelar as órbitas e massas de sistemas multiestelares, acrescentou Girard.

* Informações, via Jumar Vicenth, em 21/01/2026.

- Fonte: https://sl1nk.com/9itKt

- Créditos de imagem: NASA, ESA, CSA, Enrique Lopez-Rodriguez (University of South Carolina), Deepashri Thatte (STScI); Image Processing: Alyssa Pagan (STScI); Acknowledgment: NSF's NOIRLab, CTIO).

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