Pode soar contraditório, mas algumas das fontes de luz mais poderosas do universo surgem justamente ao redor dos buracos negros. Essas regiões do espaço, onde a gravidade é tão intensa que nem mesmo a luz consegue escapar, são também o berço de verdadeiros faróis cósmicos que iluminam o universo em múltiplas frequências, da rádio aos raios gama.

Essas fontes luminosas são os chamados núcleos galácticos ativos, ou AGN. Eles estão localizados no centro de muitas galáxias, onde há buracos negros supermassivos com massas que variam de milhões a bilhões de vezes a massa do Sol. Embora esses buracos negros em si sejam invisíveis, a matéria ao redor deles brilha com uma intensidade impressionante.

O fenômeno começa quando gás e poeira presentes na galáxia são atraídos pela gravidade do buraco negro. Esse material não cai diretamente no centro, mas começa a girar, formando um disco de acreção. A fricção e os campos magnéticos nesse disco elevam a temperatura a níveis extremos, gerando energia em praticamente todas as faixas do espectro eletromagnético: luz visível, infravermelho, ultravioleta, raios X e raios gama, a forma mais energética de radiação.

Boa parte dessas emissões é invisível a olho nu, mas pode ser captada por telescópios espaciais especializados. Desde seu lançamento em 2008, o Telescópio Espacial Fermi, da NASA, tem desempenhado um papel essencial nesse trabalho. Com seus instrumentos, o Fermi já catalogou milhares de fontes de raios gama, a maioria associada a AGN. Mais especificamente, mais de 90% desses objetos detectados são um tipo especial de núcleo ativo chamado blazar.

Os blazares são AGN cujos jatos de partículas altamente energéticas estão orientados quase diretamente na direção da Terra. Esse alinhamento torna os blazares especialmente brilhantes para nossos instrumentos, como se estivéssemos olhando diretamente para o canhão de um farol cósmico. Mas nem todos os AGN estão voltados para nós. Quando os jatos estão de lado, esses objetos são classificados como galáxias de rádio. Ambas as categorias fazem parte de uma família mais ampla de fenômenos associados a buracos negros supermassivos em atividade.

O mecanismo por trás desses jatos ainda é um dos grandes mistérios da astrofísica. Como uma estrutura que atrai tudo para dentro consegue lançar partículas para fora em velocidades próximas à da luz? Pesquisadores acreditam que campos magnéticos intensos, combinados à rotação do buraco negro, podem estar envolvidos nesse processo, mas os detalhes ainda são motivo de intensos estudos.

Além de sua impressionante luminosidade, os AGN são peças-chave para entender a história do universo. Muitos deles surgiram nas fases iniciais da formação cósmica, há bilhões de anos. Com seu poder colossal, eles provavelmente influenciaram a formação e a evolução das galáxias ao redor, moldando a estrutura em larga escala do universo como o conhecemos.

Estudar os AGN é mais do que explorar fenômenos extremos. É uma forma de compreender como o cosmos se organizou, como a matéria se distribuiu e, em última instância, como surgiram as condições que permitiram a formação de planetas e da vida.