Astrônomos encontram blazar mais distante já observado

O blazar (objeto astronômico associado à presença de um buraco negro supermassivo brilhante) PSO J0309 + 27 surgiu quando o universo tinha menos de 1 bilhão de anos

Concepção artística de um blazar: o PSO J0309 + 27 tem massa igual a cerca de 1 bilhão de vezes a massa do Sol. Crédito: JPL

Embora possa ter uma designação difícil de lembrar, o PSO J030947.49 + 271757.31, o blazar mais distante observado até o momento, revela detalhes importantes sobre antigos buracos negros e coloca fortes restrições nas teorias da evolução do universo. Sua luz se originou quando o universo tinha menos de 1 bilhão de anos, quase 13 bilhões de anos atrás.

O PSO J0309 + 27, para abreviar, foi descoberto por uma equipe de pesquisadores liderada por Silvia Belladitta, aluna de doutorado da Universidade de Insúbria, trabalhando para o Instituto Nacional Italiano de Astrofísica (INAF) em Milão, sob a supervisão de Alberto Moretti e Alessandro Caccianiga. Embora os cientistas suspeitassem que o objeto estivesse distante, e as observações do Telescópio Espacial Swift mostrassem que sua potência de raios X correspondia à de outros blazares, foram as observações obtidas com os Espectrógrafos Óticos de Objetos Múltiplos (MODS) no Grande Telescópio Binocular (LBT) que o confirmaram como o blazar mais distante observado no universo conhecido.

Os blazares são um dos mais brilhantes de uma classe de objetos chamados núcleos galácticos ativos (AGNs) – buracos negros supermassivos (SMBHs) nos centros de galáxias. Eles são ativos devido à presença de um disco ou esfera de gás ionizado ao seu redor, que “alimenta” a emissão vista em muitos comprimentos de onda. Os blazares emitem poderosos jatos relativísticos (jatos extremamente poderosos de plasma que emergem dos centros de algumas galáxias ativas) brilhantes o suficiente para serem vistos em todo o universo.

LEIA TAMBÉM: Hubble analisa uma bela galáxia espiral e seu misterioso buraco negro

Esse blazar é um dos SMBHs mais antigos e distantes vistos que não são obscurecidos pela poeira (ao contrário da maioria dos AGNs). Isso permite que os astrônomos estudem esse objeto em todo o espectro eletromagnético e construam uma imagem completa de suas propriedades.

Distância enorme

“O espectro que apareceu diante de nossos olhos confirmou primeiro que o PSO J0309 + 27 é na verdade um AGN, ou uma galáxia cujo núcleo central é extremamente brilhante devido à presença em seu centro de um buraco negro supermassivo alimentado pelo gás e pelas estrelas que ele absorve”, disse Belladitta, primeira autora do artigo que descreve a descoberta, publicado na revista “Astronomy & Astrophysics”.

“Além disso, os dados obtidos pelo LBT também confirmaram que o PSO J0309 + 27 está muito longe de nós, de acordo com a mudança da cor de sua luz para vermelho ou desvio para vermelho com um valor recorde de 6,1, nunca medido antes para um objeto similar”, acrescentou ela.

O PSO J0309 + 27 provou ser a fonte de rádio persistente mais poderosa do universo raoiprimordial, nos primeiros bilhões de anos desde a sua formação. As observações feitas pelo telescópio XRT a bordo do satélite Swift, da Nasa, também tornaram possível estabelecer que, mesmo em raios X, o PSO J0309 + 27 é a fonte cósmica mais brilhante já observada nessas distâncias.

Limitação de modelos teóricos

Belladitta disse: “Observar um blazar é extremamente importante. Para todas as fontes descobertas desse tipo, sabemos que deve haver 100 similares, mas a maioria é orientada de maneira diferente e, portanto, é fraca demais para ser vista diretamente”. Portanto, a descoberta do PSO J0309 + 27 permite que os astrônomos quantifiquem, pela primeira vez, o número de AGNs com poderosos jatos relativísticos presentes no universo primordial. Os blazares dessas épocas iniciais representam as “sementes” de todas as SMBHs que existem no universo hoje.

“A partir dessas novas observações do LBT, ainda em desenvolvimento, estimamos também que o mecanismo central que aciona o PSO J0309 + 27 é um buraco negro com uma massa igual a cerca de 1 bilhão de vezes a massa do Sol. Graças à nossa descoberta, é possível dizer que, nos primeiros bilhões de anos de vida do universo, existia um grande número de buracos negros muito massivos emitindo jatos relativísticos poderosos, resultado que restringe os modelos teóricos que tentam explicar a origem desses enormes buracos negros em nosso universo”, concluiu Belladitta.