Mesmo o observatório espacial de próxima geração da NASA não pode ver buracos negros supermassivos diretamente, mas isso não significa que os astrônomos não possam usar seus dados para entender melhor o misterioso gigante.
As oportunidades são mostradas mesmo nas primeiras fotos em qualidade científica de Telescópio Espacial James Webb (aka JWST ou Webb) revelado pela NASA em 12 de julho buracos negros supermassivos Devidamente invisível para todos os observatórios que coletam luz, o JWST poderá observar indiretamente as estruturas.
Eu já, na verdade. Considere esta nova imagem de cinco galáxias que parecem estar presas em uma dança cósmica. “A imagem que mostramos do pentagrama de Stefan é linda e diz muitas coisas em uma imagem”, disse John Mather, do Goddard Space Flight Center da NASA em Maryland, cientista-chefe do programa James Webb Space Telescope. Uma conferência de imprensa foi realizada pelo Comitê de Pesquisa Espacial (COSPAR) em 19 de julho por ocasião de seu encontro anual realizado na semana passada em Atenas.
Galeria: As primeiras imagens do Telescópio Espacial James Webb
Nessa imagem, os astrônomos podem ver um buraco negro supermassivo, ou melhor, a luz emitida pela matéria está se aquecendo e caindo na estrutura massiva, que tem cerca de 24 milhões de vezes a massa do Sol. para mim Space Telescope Science Institute em Baltimore, que opera o observatório. (Um buraco negro também é chamado de núcleo galáctico ativo por sua localização no coração de NGC 7319.)
A impressionante imagem divulgada pela NASA combina fotos tiradas pela câmera de infravermelho próximo (NIRCam) e o instrumento de infravermelho médio (MIRI). Mas o JWST não tirou apenas fotos. Ambas as ferramentas também coletaram o que os cientistas chamam de cubos de dados, que incluem imagens e Espectroscopiauma técnica que determina quanta luz de um determinado comprimento de onda vem de uma fonte.
Os resultados permitiram aos cientistas desconstruir a nuvem em torno do buraco negro supermassivo e determinar a quantidade de substâncias químicas de interesse no local. “Estamos testando o ambiente do buraco negro”, disse Mather sobre essas observações. “Agora temos imagens de como é a nuvem de hidrogênio, a nuvem de ferro, a nuvem atômica de hidrogênio, o hidrogênio molecular, enquanto orbita ou tenta cair no campo gravitacional do buraco negro.”
Como aconteceu com todas as observações reveladas este mês, as observações quinquenais de Stefan vieram antes que o telescópio iniciasse suas operações científicas a sério; Agora, o JWST embarcou no que os astrônomos esperam que seja um período de 20 anos para conduzir uma ciência inovadora.
O antecessor do JWST foi, telescópio espacial Hubbleque está em operação há mais de 30 anos e ainda está forte, este observatório mais antigo também contribuiu para a compreensão dos cientistas sobre os buracos negros supermassivos.
“O Hubble foi o primeiro a provar sem sombra de dúvida que temos um buraco negro no centro das galáxias, porque eles foram capazes de observar o movimento das estrelas orbitando rapidamente um buraco negro”, disse Mather.
Ele observou que Webb daria mais alguns passos. Em particular, Mather disse que espera que as observações do JWST eduquem os astrônomos sobre as origens dos núcleos galácticos ativos, os buracos negros supermassivos que espreitam em todos os lugares. galáxia‘resultado. “Existe um buraco negro gigante no centro de cada galáxia, e a origem deste buraco negro é atualmente completamente desconhecida.”
À medida que os cientistas tentam resolver esse mistério, eles precisarão saber quando os buracos negros supermassivos chegaram à cena cósmica. Ao contrário do telescópio Hubble, que vê com mais nitidez os comprimentos de onda da luz visível e ultravioleta, o JWST aprimorado por infravermelho pode ser capaz de penetrar fundo o suficiente na história do universo para observar um tempo antes de tais estruturas existirem.
“É maior, então pode ver mais longe no tempo e mais longe no espaço, então temos mais alvos que podemos encontrar”, disse Mather sobre as capacidades do novo observatório em comparação com o Hubble. “Também obtemos imagens um pouco mais claras e, como o infravermelho é capaz de penetrar nas nuvens de poeira, podemos ver buracos negros perto do núcleo”.
E para Mather, entender os buracos negros supermassivos não é um hobby vazio. Ele observou que o buraco negro supermassivo no núcleo galáctico é um jogador dominante na vida de tudo na galáxia, especialmente porque a energia liberada pelo gigante esculpe a galáxia ao seu redor. Isso não é menos verdadeiro que o nosso via Láctea Da galáxia distante no Quinteto de Stephan.
“A história do sistema solar teria sido muito diferente se não fosse pelo buraco negro em nossa galáxia”, disse Mather.
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