Jatos de um buraco negro alcançaram muito além da parte visível da galáxia e podem estar cortando o combustível de novas estrelas
Estudo combina dados de rádio e observações ópticas para revelar como jatos de buracos negros modificam o gás que abastece a formação de estrelas
Jatos de buracos negros podem influenciar regiões situadas a centenas de milhares de anos-luz do centro das galáxias. Um estudo publicado em setembro de 2026 revelou que esses fluxos de partículas aquecem e ionizam o gás existente além das estrelas visíveis, criando alterações capazes de dificultar a formação de novas estrelas e modificar a evolução das galáxias.
Como os jatos de buracos negros alcançam regiões tão distantes?
No centro de muitas galáxias existem buracos negros supermassivos, com milhões ou bilhões de vezes a massa do Sol. Quando matéria se acumula em suas proximidades, parte da energia liberada pode alimentar jatos de plasma que viajam a velocidades próximas à da luz, atravessando regiões muito maiores que o núcleo galáctico.
A descoberta mostra que os efeitos desses jatos podem alcançar o meio circumgaláctico, uma extensa reserva de gás que envolve as galáxias. Essa região pode se estender por distâncias entre dez e vinte vezes superiores ao tamanho da parte visível da galáxia, desempenhando um papel importante no abastecimento de material necessário à formação estelar.
Como os cientistas descobriram os efeitos dos jatos de buracos negros?
Uma equipe internacional combinou observações do Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) com dados de rádio do levantamento LOFAR Two-metre Sky Survey (LoTSS). A estratégia permitiu comparar a orientação dos jatos com sinais extremamente fracos de hidrogênio ionizado no gás que envolve centenas de galáxias.
Individualmente, esses sinais eram difíceis de detectar. Por isso, os pesquisadores combinaram estatisticamente numerosas observações, procurando diferenças entre as regiões alinhadas aos jatos e aquelas situadas em outras direções. O resultado revelou uma emissão muito mais intensa ao longo dos caminhos percorridos pelos fluxos de partículas.
Entre os principais resultados estão:
- Análise conjunta de centenas de galáxias com jatos ativos;
- Utilização de observações ópticas do DESI;
- Comparação com dados de rádio do levantamento LoTSS;
- Detecção de emissão de hidrogênio-alfa alinhada aos jatos;
- Sinal estatístico superior a cinco desvios-padrão;
- Evidências de influência sobre o gás circumgaláctico.
O vídeo oficial da NASA Goddard, Creating Black Hole Jets With a NASA Supercomputer, apresenta simulações de jatos produzidos por buracos negros e demonstra como esses fluxos interagem com o gás galáctico, mecanismo físico relacionado à descoberta.
Por que os jatos de buracos negros podem impedir o nascimento de estrelas?
As estrelas surgem quando grandes quantidades de gás conseguem esfriar, concentrar-se e colapsar sob a própria gravidade. Parte desse combustível chega às regiões internas das galáxias a partir do meio circumgaláctico, formando nuvens suficientemente densas para iniciar novos processos de formação estelar.
Os jatos podem interferir nesse abastecimento ao transferir energia para o gás, provocando aquecimento, ionização e movimentos turbulentos. Se o material permanecer quente ou disperso, sua condensação pode ser dificultada, reduzindo a quantidade de combustível disponível para produzir novas estrelas. Entretanto, o estudo não mediu diretamente uma interrupção da formação estelar em cada galáxia analisada.
Quais evidências científicas confirmam a influência dos buracos negros?
A investigação foi conduzida por Namrata Roy, Sanchayeeta Borthakur, Timothy Heckman e Tanmay Singh, com participação de pesquisadores do Raman Research Institute, da Universidade Estadual do Arizona e da Universidade Johns Hopkins. O estudo publicado no The Astrophysical Journal Letters recebeu o título Lighting Up the Circumgalactic Medium: Strong, Jet-aligned Hα Emission around Radio Galaxies.
Os cientistas detectaram emissão de hidrogênio-alfa especialmente intensa nas direções próximas aos eixos dos jatos, dentro de aproximadamente 20 graus. A assinatura também apresentou regiões de maior intensidade perto da galáxia e nas partes externas do meio circumgaláctico. Essa distribuição fornece evidências de uma interação direcionada, diferente de um aquecimento uniforme de todo o gás ao redor.
Quais diferenças existem entre o gás atingido pelos jatos e outras regiões?
O estudo revelou que a emissão de hidrogênio-alfa não apresenta a mesma intensidade em todas as direções. Nas regiões alinhadas aos jatos, o gás produz um sinal mais forte, associado à presença de hidrogênio ionizado. Fora dessas direções, a emissão é consideravelmente mais fraca quando observada pelo mesmo método.
Os pesquisadores também analisaram sinais de absorção do magnésio, utilizados para investigar componentes mais frios do gás. Diferentemente da emissão de hidrogênio-alfa, esses sinais apresentaram distribuição mais uniforme. Isso sugere que os jatos modificam especialmente determinadas regiões de um reservatório gasoso que já se estende ao redor da galáxia.
| Indicador | Resultado observado |
|---|---|
| Região investigada | Meio circumgaláctico |
| Dados utilizados | DESI e LoTSS |
| Emissão detectada | Hidrogênio-alfa |
| Direção do sinal | Principalmente ao longo dos jatos |
| Gás mais frio | Distribuição mais uniforme |
O que a descoberta pode revelar sobre o futuro das galáxias?
A pesquisa ajuda a compreender um problema importante da astronomia: por que algumas galáxias deixam de produzir estrelas mesmo possuindo grandes reservas de gás em suas proximidades? Os resultados indicam que a atividade dos buracos negros pode modificar não apenas o núcleo galáctico, mas também o ambiente responsável por abastecer futuras gerações estelares.
A descoberta também oferece novos critérios para comparar observações com simulações cosmológicas. Ao identificar onde os jatos aquecem e ionizam o gás, os astrônomos poderão investigar quanto tempo esses efeitos persistem e como influenciam o crescimento das galáxias. A interrupção completa da formação estelar ainda não foi demonstrada pelo estudo, mas o mecanismo observado ajuda a explicar como um objeto relativamente compacto pode influenciar estruturas imensas.
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