As Galáxias Antenas podem esconder um buraco negro supermassivo, apesar de parecerem dominadas por formação de estrelas. A equipe liderada por Shinya Komugi, da Universidade Kogakuin, no Japão, descreve uma fonte compacta que variou em 13 dias dentro de NGC 4039.
As Galáxias Antenas (catalogadas como NGC 4038/4039), ficam a cerca de 70 milhões de anos-luz da Terra. Elas formam o exemplo mais próximo de duas galáxias ricas em gás em fusão.
A colisão arrancou caudas de estrelas, gás e poeira, que deram ao sistema o apelido de Antenas. O encontro disparou uma das formações estelares mais intensas do universo local.
Até agora, os astrônomos enxergavam o sistema como um laboratório de nascimento de estrelas. A nova análise sugere outro processo. Um buraco negro central pode já estar se alimentando, escondido por gás e poeira.
O sinal apareceu em ondas milimétricas
De acordo com o estudo disponível no arXiv, a equipe usou o observatório ALMA, no Chile, para observar as Galáxias Antenas em 100 gigahertz. Os astrônomos repetiram as medições 52 vezes ao longo de cerca de 2,5 meses.
A estratégia buscou mudanças de fluxo, uma cintilação em ondas milimétricas. Essa variação ajuda a medir o tamanho da região emissora.
Se uma fonte muda de brilho em 13 dias, a região que produz esse sinal não pode ter mais que 13 dias-luz.
S4 virou o principal suspeito
As observações destacaram duas fontes compactas perto do núcleo de NGC 4039, chamadas S3 e S4. S3 parece levemente estendida e não variou.
A equipe considera que S3 pode vir de um jovem aglomerado massivo de estrelas. Uma origem ligada a um núcleo galáctico ativo segue possível.
S4 chama mais atenção. Sua variação em 13 dias limita a região emissora a menos de 0,01 parsec. Esse tamanho não combina bem com formação estelar, nuvem de poeira ou remanescente de supernova.
Um núcleo escondido por poeira
A temperatura de brilho de S4 passa de 1 milhão de kelvin. Processos térmicos ligados à formação de estrelas não costumam alcançar esse patamar.
O dado aponta para emissão não térmica, compatível com atividade energética perto de um buraco negro supermassivo. A escala corresponde ao raio de Schwarzschild de um buraco negro com 10 milhões de massas solares.
S3 e S4 não aparecem em raios X duros. A explicação proposta envolve um núcleo Compton espesso, cercado por gás e poeira que bloqueiam raios X de alta energia.
“Nossas observações podem indicar que já existe um AGN [Núcleo Galáctico Ativo] obscurecido em uma galáxia interativa de fase inicial”, escreveram os pesquisadores ao Phys.
O que falta confirmar
A equipe pede novas observações em uma faixa maior de frequências. Os telescópios espaciais James Webb e NuSTAR podem testar se S4 marca um buraco negro escondido.
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