Uma das maiores dúvidas da astronomia moderna pode estar mais perto de ser respondida. Utilizando o Telescópio Espacial James Webb (JWST), astrônomos obtiveram a evidência mais clara até agora de que buracos negros supermassivos conseguem reciclar o próprio combustível, permitindo que cresçam continuamente mesmo após expulsarem enormes quantidades de matéria para o espaço.
A descoberta ajuda a explicar como esses objetos conseguiram atingir massas de milhões ou até bilhões de vezes a do Sol quando o Universo ainda tinha menos de 1 bilhão de anos, um dos maiores desafios para os modelos atuais de formação de buracos negros.
O estudo foi liderado por Julie Hlavacek-Larrondo, da Universidade de Montreal.
Os buracos negros supermassivos localizados no centro das galáxias aumentam de massa ao capturar gás e poeira do ambiente ao seu redor.
Quando essa alimentação ocorre de forma intensa, forma-se um núcleo galáctico ativo (AGN), uma das regiões mais energéticas do Universo.
Nesse processo, parte da matéria que cai em direção ao buraco negro é aquecida a temperaturas extremas, enquanto outra parte é lançada ao espaço por meio de jatos relativísticos e ventos extremamente energéticos.
Esse mecanismo cria um aparente paradoxo.
Ao mesmo tempo em que o buraco negro cresce, ele também expulsa justamente o gás que serviria de combustível para continuar aumentando de massa.
Segundo os modelos tradicionais, esse processo deveria limitar seu crescimento.
Entretanto, observações do James Webb encontraram buracos negros gigantescos quando o Universo ainda era muito jovem, indicando que algum mecanismo precisava reabastecê-los continuamente.
A nova pesquisa fornece a evidência mais convincente até agora para essa hipótese.
Segundo os pesquisadores, após ser aquecido e lançado para longe, parte do gás perde temperatura ao longo do tempo.
Quando isso acontece, ele se condensa em filamentos estreitos, com apenas algumas centenas de anos-luz de largura, mas que podem se estender por milhares de anos-luz.
Esses filamentos acabam caindo novamente em direção ao centro da galáxia.
Ao retornar, o material forma um novo disco de acreção ao redor do buraco negro, reiniciando o processo de alimentação.
À medida que o buraco negro volta a consumir matéria, novos jatos são produzidos, expulsando novamente parte do gás e reiniciando todo o ciclo.
Segundo os autores, trata-se de um processo natural de autorregulação, alternando períodos de intensa alimentação com fases em que o combustível é temporariamente interrompido.
Para investigar esse mecanismo, o James Webb observou o núcleo da galáxia NGC 4696, localizada a aproximadamente 145 milhões de anos-luz da Terra, no centro do Aglomerado de Centauro.
Essa galáxia já havia sido estudada pelo Telescópio Espacial Hubble, que identificou uma curiosa estrutura de gás em formato de gancho próxima ao buraco negro central.
Com sua resolução muito superior no infravermelho, o James Webb conseguiu mapear o movimento desse gás em detalhes.
As observações revelaram que a estrutura possui cerca de 800 anos-luz de largura e que seu gás se desloca a aproximadamente 600 quilômetros por segundo, o equivalente a cerca de 2,16 milhões de quilômetros por hora.
Mais importante ainda, os dados mostraram que essa estrutura está conectada a um enorme filamento de gás que se estende em direção ao centro da galáxia.
Modelos computacionais produzidos pela equipe reproduziram praticamente a mesma geometria observada pelo Webb, fortalecendo a interpretação de que o material realmente está retornando para alimentar novamente o buraco negro.
Além de explicar o crescimento dos buracos negros, o estudo também ajuda a compreender como eles influenciam a evolução das galáxias.
Os jatos produzidos durante os períodos de alimentação aquecem o gás interestelar e dificultam a formação de novas estrelas.
Mas, em vez de expulsar definitivamente esse material, parte dele acaba retornando ao centro galáctico bilhões de anos depois, permitindo que o ciclo continue.
Segundo os pesquisadores, esse mecanismo pode explicar tanto a rápida formação dos primeiros buracos negros supermassivos quanto o equilíbrio observado entre esses objetos e as galáxias onde vivem.
Agora, com a capacidade do James Webb de observar essas estruturas com riqueza inédita de detalhes, os astrônomos esperam investigar outros núcleos galácticos ativos para descobrir se esse ciclo de reciclagem é um fenômeno comum em todo o Universo.
Sobre a Imagem: (Principal) Ilustração de um buraco negro supermassivo em alimentação (Inserção) no centro da galáxia NGC 4696 em uma visão combinada do JWST e do Hubble. Crédito da imagem: Robert Lea/ NASA/ESA/CSA/STScI/J. Hlavacek-Larrondo, et al. 2026.
Link do Estudo:https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/ae81ae