Observações inéditas realizadas pelo Telescópio Espacial James Webb (JWST) revelaram estruturas antes ocultas pela densa poeira da Galáxia da Lula (M77/NGC 1068), expondo desde a barra central até o anel de formação estelar, além de um núcleo turbulento que pode abrigar dois buracos negros supermassivos e atuar como um raro acelerador natural de partículas.

A Galáxia da Lula é uma espiral brilhante e bastante empoeirada, caracterizada por faixas densas de poeira e regiões cintilantes de formação estelar. Mais do que um espetáculo visual, ela abriga em seu núcleo um buraco negro supermassivo extremamente ativo, que influencia toda a dinâmica da região central.

Localizada a cerca de 35 milhões de anos-luz da Via Láctea e voltada de frente para a Terra, M77 é considerada um laboratório privilegiado para o estudo de núcleos galácticos ativos. O principal desafio sempre foi a poeira espessa que obscurece o centro, dificultando a observação direta do "motor" responsável por sua intensa luminosidade.

O JWST foi projetado justamente para atravessar esse véu. Utilizando luz infravermelha, menos afetada pela poeira do que os comprimentos de onda ópticos ou ultravioleta, o telescópio observou a galáxia com os instrumentos NIRCam (infravermelho próximo) e MIRI (infravermelho médio), revelando estruturas invisíveis até mesmo em observações por rádio.

Segundo especialistas, as novas imagens mostram uma barra de estrelas, gás e poeira no centro da galáxia espiral, estrutura que não aparece em luz óptica. As imagens também penetram profundamente nos volumes de poeira do núcleo, revelando detalhes ao redor da região central, onde se estima existir uma massa cerca de 13 milhões de vezes maior que a do Sol.

Há indícios de que essa massa possa ser composta por dois buracos negros supermassivos em órbita binária estreita, embora o JWST ainda não consiga separá-los diretamente.

Destacam-se também regiões avermelhadas e dispersas ao longo dos braços espirais: são bolsões de formação estelar, onde o gás se torna denso o suficiente para colapsar sob a gravidade e dar origem a novas estrelas. Um anel brilhante de alguns milhares de anos-luz circunda o centro — o chamado anel de formação estelar — formado pela própria arquitetura da galáxia, que concentra gás nessa região.

A atividade no núcleo é igualmente extrema. Em 2022, cientistas rastrearam um neutrino de alta energia diretamente até o centro da Galáxia da Lula. O núcleo consome material a uma taxa de aproximadamente 0,23 vez a massa do Sol por ano, gerando enormes quantidades de energia em condições extremas de gravidade e fricção. Isso sugere que M77 pode funcionar como um gigantesco acelerador de partículas atômicas, um dos poucos identificados além da Via Láctea.

Ao observar a Galáxia da Lula em comprimentos de onda que revelam segredos normalmente invisíveis, o JWST expõe tanto o motor oculto de um núcleo galáctico ativo quanto o ambiente turbulento de formação estelar ao seu redor. Esses dados contribuem para responder questões centrais sobre o comportamento de buracos negros, o nascimento de estrelas e os processos extremos que produzem neutrinos de alta energia no Universo.