As imagens são do Telescópio Espacial James Webb. Ao que parece, o buraco negro supermassivo no centro da Via Láctea está a dar uma festa, com um espetáculo de luzes ao estilo de uma bola de discoteca.

James Webb dá conta de muita luz no centro da galáxia
Utilizando o Telescópio Espacial James Webb da NASA, uma equipa de astrofísicos conseguiu obter o mais longo e detalhado vislumbre do "vazio" que se esconde no meio da nossa Galáxia.
Descobriram que o disco rodopiante de gás e poeira (ou disco de acreção) que orbita o buraco negro supermassivo central, chamado Sagitário A*, está a emitir um fluxo constante de erupções sem períodos de repouso.
Segundo o que é revelado, o nível de atividade ocorre ao longo de uma vasta gama de tempo - desde pequenos interlúdios a longos períodos. Ao passo que algumas erupções são ténues, durando apenas alguns segundos, outras são brilhantes e ofuscantes, expelidas diariamente.
Há também mudanças ainda mais ténues que surgem ao longo de meses.

Os enigmáticos buracos negros
As novas descobertas poderão ajudar os físicos a compreender melhor a natureza fundamental dos buracos negros, a forma como se alimentam do ambiente que os rodeia e a dinâmica e evolução da nossa própria Galáxia.
O estudo foi publicado na edição de 18 de fevereiro da revista The Astrophysical Journal Letters.

Nos nossos dados, observámos uma luminosidade em constante mudança. E depois boom! Uma grande explosão de brilho apareceu de repente. Depois, voltou a acalmar.
Não conseguimos encontrar um padrão nesta atividade. Parece ser aleatória. O perfil de atividade deste buraco negro era novo e excitante de cada vez que olhávamos para ele.

Disse Farhad Yusef-Zadeh, da Universidade Northwestern, no estado norte-americano de Illinois, que liderou o estudo.

Fogos de artifício aleatórios aos olhos do Webb
Para realizar o estudo, Yusef-Zadeh e a sua equipa utilizaram o instrumento NIRCam (Near-Infrared Camera) do Webb para observar Sagitário A* durante um total de 48 horas, em incrementos de 8 a 10 horas, ao longo de um ano. Isto permitiu-lhes acompanhar a evolução do buraco negro ao longo do tempo.
Embora a equipa esperasse ver erupções, Sagitário A* estava mais ativo do que o previsto. As observações revelaram fogos de artifício contínuos de vários brilhos e durações.
O disco de acreção que rodeia o buraco negro gerou cinco a seis grandes erupções por dia e várias pequenas subexplosões ou surtos pelo meio.
Dois processos distintos em ação
Embora os astrofísicos ainda não compreendam totalmente os processos em jogo, Yusef-Zadeh suspeita que dois processos distintos sejam responsáveis pelas erupções curtas e pelos surtos mais longos.
Segundo o cientista, pequenas perturbações no interior do disco de acreção são suscetíveis de gerar os ténues lampejos. Especificamente, as flutuações turbulentas no interior do disco podem comprimir o plasma (um gás quente e eletricamente carregado) e causar uma explosão temporária de radiação. Yusef-Zadeh compara estes acontecimentos a erupções solares.
Yusef-Zadeh atribui as grandes e brilhantes erupções a eventos ocasionais de reconexão magnética - um processo em que dois campos magnéticos colidem, libertando energia sob a forma de partículas aceleradas. Viajando a velocidades próximas da velocidade da luz, estas partículas emitem surtos brilhantes de radiação.

Um evento de reconexão magnética é como uma faísca de eletricidade estática, que, de certa forma, também é uma 'reconexão elétrica'.

Disse Yusef-Zadeh.

Um detetor da câmara de infravermelhos próximos do Telescópio Espacial James Webb (NIRCam) com os deflectores óticos removidos. A luz é recolhida na película roxa de telureto de mercúrio e cádmio. O filme é pixelizado, embora os pixeis individuais sejam demasiado pequenos para serem vistos a olho nu. Crédito: Universidade do Arizona/NASA

"Visão" dupla
Como o NIRCam do Webb consegue observar dois comprimentos de onda distintos ao mesmo tempo (2,1 e 4,8 micrómetros, no caso destas observações), Yusef-Zadeh e os seus colaboradores puderam comparar a forma como o brilho das erupções se alterava com cada comprimento de onda.
Mais uma vez, os investigadores tiveram uma surpresa. Descobriram que os eventos observados no comprimento de onda mais curto mudavam de brilho ligeiramente antes dos eventos de comprimento de onda mais longo.

É a primeira vez que vemos um atraso nas medições destes comprimentos de onda.
Observámos estes comprimentos de onda em simultâneo com o NIRCam e reparámos que o comprimento de onda mais longo se atrasa em relação ao mais curto por um valor muito pequeno - talvez de alguns segundos até 40 segundos.

Disse Yusef-Zadeh.
Este atraso forneceu mais pistas sobre os processos físicos que ocorrem em torno do buraco negro. Uma explicação é que as partículas perdem energia ao longo da erupção - perdendo energia mais rapidamente em comprimentos de onda mais curtos do que em comprimentos de onda mais longos.
Estas alterações são esperadas para partículas que espiralam em torno de linhas de campo magnético.

Visando um olhar ininterrupto
Para continuar a explorar estas questões, Yusef-Zadeh e a sua equipa esperam usar o Webb para observar Sagitário A* durante um período de tempo mais longo, como 24 horas ininterruptas, para ajudar a reduzir o ruído e permitir aos investigadores ver detalhes ainda mais finos.

Quando se está a observar eventos tão fracos, é preciso competir com o ruído. Se conseguirmos observar durante 24 horas, podemos reduzir o ruído e ver características que antes não conseguíamos ver.
Isso seria espantoso. Também podemos ver se estas erupções se repetem ou se são verdadeiramente aleatórias.

Concluiu Yusef-Zadeh.