Descoberto quasar de alta potência mais distante de nós

Objeto visível quando o universo tinha apenas 780 milhões de anos oferece pistas importantes para entendermos mais sobre buracos negros e as etapas iniciais do cosmos

Concepção artística do quasar P172+18 e de seus jatos de rádio: tão distante que sua luz demorou 13 bilhões de anos para chegar até nós. Crédito: ESO/M. Kornmesser

Com a ajuda do Very Large Telescope (VLT) do Observatório Europeu do Sul (ESO), astrônomos descobriram e estudaram em detalhes a fonte de emissão de rádio mais distante conhecida até hoje. Trata-se de um quasar com uma forte emissão de rádio (um objeto brilhante com jatos poderosos que emitem nos comprimentos de onda de rádio) tão distante que a sua luz demorou 13 bilhões de anos para chegar até nós. A descoberta pode fornecer pistas importantes para ajudar os astrônomos a entender o universo primordial. Ela é abordada em artigo na revista “The Astrophysical Journal”.

Os quasares são objetos muito brilhantes situados no centro de algumas galáxias e que são alimentados por buracos negros supermassivos. À medida que consomem o gás que os rodeia, os buracos negros libertam energia, permitindo assim aos astrônomos detectá-los, mesmo quando se encontram muito distantes.

O quasar recém-descoberto, P172+18, está tão distante que a luz dele viajou por cerca de 13 bilhões de anos para chegar até nós. Ou seja: nós o vemos como era quando o universo tinha cerca de 780 milhões de anos. Embora quasares mais distantes tenham sido descobertos, esta é a primeira vez que os astrônomos conseguiram identificar as assinaturas reveladoras de jatos de rádio em um quasar no início da história do universo. Apenas cerca de 10% dos quasares – os que emitem fortemente nos comprimentos de ondas de rádio – têm jatos que brilham intensamente nas frequências de rádio. (As ondas de rádio usadas na astronomia têm frequências entre cerca de 300 megahertz e 300 gigahertz.)

Crescimento a taxas extraordinárias

O P172+18 é alimentado por um buraco negro com cerca de 300 milhões de vezes a massa do Sol. Esse objeto consome gás a uma taxa extraordinária. “O buraco negro está devorando matéria muito rapidamente, crescendo em massa a uma das taxas mais altas já observadas”, explica a astrônoma Chiara Mazzucchelli, bolsista do ESO no Chile, que liderou a descoberta junto com Eduardo Bañados, do Instituto Max Planck de Astronomia (Alemanha).

Os astrônomos pensam que existe uma ligação entre o rápido crescimento de buracos negros supermassivos e os poderosos jatos de rádio detectados em quasares como o P172+18. Acredita-se que os jatos sejam capazes de perturbar o gás ao redor do buraco negro, aumentando a taxa à qual o gás é capturado. Portanto, o estudo de quasares com forte emissão de rádio pode nos fornecer pistas importantes sobre como é que os buracos negros no universo primordial cresceram tão rapidamente para tamanhos supermassivos após o Big Bang.

“Acho muito interessante descobrir pela primeira vez ‘novos’ buracos negros e contribuir com mais um bloco de construção para entender o universo primordial, de onde viemos e, finalmente, nós mesmos”, diz Mazzucchelli.

Propriedades-chave

O P172 + 18 foi inicialmente reconhecido como um quasar distante, após ter sido previamente identificado como uma fonte de rádio, no Telescópio Magalhães no Observatório Las Campanas, no Chile, por Bañados e Mazzucchelli. “Assim que obtivemos os dados, fizemos uma inspeção visual e soubemos imediatamente que havíamos descoberto o quasar de alta potência mais distante que se conhecia até agora”, disse Bañados.

No entanto, devido ao curto tempo de observação, a equipe não conseguiu obter dados suficientes para estudar o objeto com detalhe. Seguiram-se assim diversas observações obtidas com outros telescópios, incluindo o instrumento X-shooter montado no VLT do ESO. Elas permitiram investigar melhor as características do quasar. A análise inclui a determinação de propriedades-chave, como a massa do buraco negro e quão rápido ele está consumindo a matéria que o circunda. Outros telescópios que contribuíram para esse estudo incluem o Very Large Array, do Observatório Nacional de Radioastronomia, e o Telescópio Keck, nos EUA.

Apesar de estar muito entusiasmada com a descoberta, a equipe acredita que esse quasar com forte emissão de rádio pode ser o primeiro de muitos a serem encontrados, talvez em distâncias cosmológicas ainda maiores. “Esta descoberta me deixa otimista e acredito, e espero, que o recorde de distância seja quebrado em breve”, diz Banãdos.

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