Os Núcleos Galácticos Activos (NGAs) são objectos tão luminosos que o seu brilho se sobrepõe ao da galáxia inteira que os alberga. Existem evidências de que a fonte de energia da actividade dos NGAs tem origem em buracos negros de massa elevadíssima, que podem alcançar milhares de milhões de vezes a massa do nosso Sol (compare-se com o buraco negro do centro da Via Láctea, cuja massa é equivalente a cerca de 3 milhões de vezes a massa do Sol). Acredita-se que o buraco negro é alimentado a partir de um disco de acreção de gás e poeira. A matéria que cai para o buraco negro é comprimida e aquecida a temperaturas elevadíssimas, o que a faz emitir grandes quantidades de radiação – daí os Núcleos Galácticos Activos brilharem tanto.

NGC 1068, também conhecida por M 77, é uma das galáxias activas mais brilhantes e mais próximas de nós. Encontra-se na constelação da Baleia, a uma distância aproximada de 50 milhões de anos-luz. Embora pareça uma galáxia espiral com barra normal, o centro desta galáxia é muito luminoso, não só no óptico, mas também no ultravioleta e nos raios-X. Estima-se que seja necessário um buraco negro de massa equivalente a cerca de 100 milhões de vezes a massa do nosso Sol para dar conta da actividade nuclear em NGC 1068.

Em Junho de 2003, durante o período de verificação do potencial científico do recentemente instalado instrumento MIDI no VLTI (ESO), uma equipa de astrónomos europeus observou NGC 1068 (ver notícia de 08/07/2003). Os resultados foram encorajadores, pois foi possível ver detalhes perto do centro deste objecto, o que levou a equipa a utilizar o mesmo instrumento para realizar novas observações de NGC 1068, em Novembro de 2003.

O MIDI é sensível a radiação de comprimento de onda perto dos 10 µm, ou seja, na região espectral do chamado infravermelho térmico. Ora o material nas regiões mais obscurecidas perto do buraco negro central é aquecido pela radiação ultravioleta e visível. A energia absorvida pelos grãos de poeira é reemitida em comprimentos de onda mais compridos, na região espectral do infravermelho térmico entre os 5 e 100 µm, detectável pelo MIDI.

A distância entre os dois telescópios de 8,2 m que contribuíram para o interferómetro do VLTI (chamada linha de base) nas observações de Novembro de 2003 foi de 42 m, o que permitiu alcançar uma resolução angular máxima de 0,013 segundos de arco, que corresponde, à distância a que NGC 1068 se encontra, a cerca de 3 anos-luz. A análise cuidada de todos os dados, incluindo os de Junho de 2003, a resolução espacial conseguida e os espectros obtidos permitiram um estudo pormenorizado da estrutura da região central de NGC 1068, publicado na revista científica Nature.

Os astrónomos detectaram, no centro, a presença de uma nuvem de poeira quente, a cerca de 500°C, com um diâmetro igual, ou menor, à resolução da imagem (aproximadamente 3 anos-luz). À sua volta encontra-se uma região de poeira mais fria, a uma temperatura perto dos 50°C, que mede 11 anos-luz de diâmetro e cerca de 7 anos-luz de espessura. Trata-se, provavelmente, do toro de gás e poeira previsto teoricamente – uma nuvem em forma de disco, que roda à volta do buraco negro. A espessura desta estrutura observada é aproximadamente 65% do seu diâmetro, o que é relevante, pois só pode permanecer estável se sujeita a uma contínua injecção de energia cinética. No entanto, nenhum dos actuais modelos de regiões centrais das galáxias activas providencia uma explicação convincente para este fenómeno.

Os espectros obtidos com o MIDI cobrem o intervalo de comprimentos de onda de 8 a 13,5 µm e providenciam informação sobre a possível composição dos grãos de poeira. O constituinte mais provável é o silicato de cálcio e alumínio (Ca₂Al₂SiO₇), uma espécie que existe em ambientes de temperatura elevada e que também se encontra nas camadas externas da atmosfera de algumas estrelas supergigantes. Contudo, estas primeiras observações não eliminam conclusivamente outros tipos de poeira sem olivina.

Estas são as primeiras imagens e espectros obtidos no infravermelho térmico com interferometria de longa linha de base, de um objecto extragaláctico. Revelaram-se essenciais para o estudo das estruturas de gás e poeira que circundam e alimentam os buracos negros de massa elevada. Segundo W. Jaffe (Observatório de Leiden), primeiro autor do artigo sobre as observações realizadas com o MIDI, estes primeiros resultados mostram que ainda estamos longe de compreender o que se passa perto do centro destes núcleos activos.

Fonte da notícia: http://www.eso.org/outreach/press-rel/pr-2004/pr-10-04.html