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Uma equipe internacional de astrônomos usou a capacidade de ponta do VERA, uma rede japonesa de radiotelescópios operada pelo NAOJ, para descobrir pistas valiosas sobre como os buracos negros supermassivos “jovens” se formam, crescem e possivelmente evoluem para quasares mais poderosos.
Agora é amplamente aceito que quase todas as galáxias ativas abrigam um buraco negro supermassivo em seu núcleo, com massas variando de milhões a bilhões de vezes a do Sol. A história de crescimento pela qual esses buracos negros ganharam massas tão grandes, no entanto, permanece uma questão em aberto.
Liderada por Mieko Takamura, uma estudante de pós-graduação da Universidade de Tóquio, uma equipe internacional se concentrou em uma categoria distinta de galáxias ativas conhecidas como galáxias Seyfert 1 (NLS1) de linha estreita. Suspeita-se que essas galáxias contenham buracos negros maciços relativamente pequenos, mas que crescem rapidamente, oferecendo assim uma oportunidade potencial para estudar um estágio evolutivo inicial desses monstros cósmicos. Para obter uma compreensão mais profunda dos arredores imediatos desses buracos negros peculiares, a equipe observou os núcleos de seis galáxias NLS1 ativas próximas usando VERA – uma rede de radiotelescópios com uma visão 100.000 vezes mais poderosa que o olho humano. Em particular, a equipe aproveitou a capacidade de gravação de banda ultralarga recentemente aprimorada do VERA, permitindo detectar ondas de rádio “polarizadas” fracas que emanam do núcleo dessas galáxias com precisão sem precedentes.
Sabe-se que uma porção de ondas de rádio emitidas perto de buracos negros supermassivos exibe polarização. À medida que essa emissão polarizada se propaga através do gás magnetizado ao redor do buraco negro, o plano de polarização gira gradualmente, causando um efeito conhecido como rotação de Faraday. A extensão dessa rotação (em um determinado comprimento de onda) é proporcional à densidade do gás e à força do campo magnético dentro do meio de propagação. Portanto, a polarização e a rotação de Faraday fornecem informações valiosas sobre o ambiente imediato ao redor de um buraco negro central.
Juntamente com a visão mais nítida de todos os núcleos dessas galáxias, os novos dados revelaram uma rotação de Faraday significativamente maior em comparação com as medições obtidas em buracos negros mais antigos, massivos e bem desenvolvidos. Isso indica a presença de gás abundante nas regiões nucleares dessas galáxias, facilitando o rápido crescimento dos buracos negros centrais. “Os buracos negros supermassivos passam por um processo de crescimento semelhante ao dos humanos”, diz Takamura. “Os buracos negros que observamos têm características comparáveis a um entusiasta da comida, semelhante a meninos e meninas que têm um forte desejo por arroz”.
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