ESO
22/02/2024

Imagem artística do quasar J059-4351. Crédito: ESO/M. Kornmesser

Com o auxílio do Very Large Telescope (VLT) do Observatório Europeu do Sul (ESO), os astrónomos caracterizaram um quasar brilhante, descobrindo que é não só o mais brilhante do seu tipo, mas também o objeto mais luminoso alguma vez observado. Os quasares são os núcleos brilhantes de galáxias distantes, alimentados por buracos negros supermassivos. O buraco negro deste quasar recordista está a crescer em massa o equivalente a um Sol por dia, o que faz dele o buraco negro com o crescimento mais rápido descoberto até à data.

Os buracos negros que alimentam os quasares retiram matéria do meio que os rodeia por um processo tão energético que faz com que o objeto emita enormes quantidades de luz. É por isso que os quasares são dos objetos mais brilhantes do nosso céu, sendo que mesmo os mais distantes são visíveis a partir da Terra. Regra geral, os quasares mais luminosos indicam os buracos negros supermassivos com o mais rápido crescimento.

Descobrimos o buraco negro de crescimento mais rápido encontrado até à data. Este objeto tem uma massa de 17 mil milhões de sóis e consome pouco mais de um sol por dia, o que o torna o objeto mais luminoso do Universo conhecido”, afirma Christian Wolf, astrónomo da Universidade Nacional Australiana (ANU) e autor principal do estudo publicado hoje na revista Nature Astronomy. O quasar, chamado J0529-4351, está tão longe da Terra que a sua luz demorou mais de 12 mil milhões de anos a chegar até nós.

A matéria que está a ser puxada em direção ao buraco negro, sob a forma de um disco, emite tanta energia que faz com que o J0529-4351 seja mais de 500 biliões de vezes mais luminoso do que o Sol [1]. “Toda esta luz vem de um disco de acreção quente que mede sete anos-luz de diâmetro — este deve ser o maior disco de acreção do Universo“, diz o co-autor do artigo Samuel Lai, estudante de doutoramento da ANU. Sete anos-luz correspondem a cerca de 15 000 vezes a distância do Sol à órbita de Neptuno.

Surpreendentemente, este quasar recordista estava escondido à vista de toda a gente. “É realmente surpreendente que este objeto tenha permanecido desconhecido até hoje, quando já conhecemos cerca de um milhão de quasares menos impressionantes. Tem estado até agora literalmente a olhar para nós“, disse o co-autor Christopher Onken, astrónomo da ANU, que acrescentou ainda que este objeto aparecia já em imagens do Rastreio Schmidt do ESO do Céu Austral (ESO Schmidt Southern Sky Survey) datadas de 1980, mas que só foi reconhecido como sendo um quasar décadas mais tarde.

Encontrar quasares requer dados observacionais precisos de grandes áreas do céu. As bases de dados resultantes deste tipo de observacões são tão extensas que os investigadores utilizam frequentemente modelos de aprendizagem automática para as analisar e distinguir os quasares de outros objectos celestes. No entanto, estes modelos são treinados com base em dados existentes, o que limita os potenciais candidatos a quasares a serem identificados como objetos semelhantes aos que já conhecemos. Se um novo quasar for mais luminoso do que qualquer outro anteriormente observado, o programa pode rejeitá-lo e classificá-lo simplesmente como sendo uma estrela próxima da Terra.

Uma análise automática dos dados do satélite Gaia, da Agência Espacial Europeia (ESA), rejeitou o J0529-4351 como sendo um quasar por este ser demasiado brilhante, sugerindo antes que se tratava de uma estrela. Os investigadores identificaram-no como um quasar distante apenas o ano passado, utilizando observações do telescópio de 2,3 metros da ANU, instalado no Observatório de Siding Spring, na Austrália. No entanto, para descobrir que se tratava do quasar mais luminoso alguma vez observado, foi necessário um telescópio maior e medições efetuadas por um instrumento mais preciso. O espectrógrafo X-shooter do VLT do ESO, situado no deserto chileno do Atacama, forneceu os dados cruciais.

O buraco negro de crescimento mais rápido alguma vez observado será também um alvo perfeito para a atualização do GRAVITY+ montado no Interferómetro do VLT (VLTI) do ESO, que foi concebido para medir com precisão a massa dos buracos negros, incluindo os que se encontram a grande distância da Terra. Adicionalmente, o Extremely Large Telescope (ELT) do ESO, um telescópio de 39 metros em construção também no deserto chileno do Atacama, tornará ainda mais viável a identificação e caracterização destes objetos elusivos.

A descoberta e o estudo de buracos negros supermassivos distantes poderá esclarecer alguns dos mistérios do Universo primordial, incluindo a forma como estes e as suas galáxias hospedeiras se formaram e evoluíram. Mas esta não é a única razão pela qual Christian Wolf os procura. “Pessoalmente, gosto simplesmente da perseguição“, diz o investigador. “Durante alguns minutos por dia sinto-me novamente uma criança a brincar à caça ao tesouro e agora uso tudo o que aprendi desde então.” [2], [3], [4]

[1] Há alguns anos, a NASA e a ESA (Agência Espacial Europeia) divulgaram uma notícia que dizia que o Telescópio Espacial Hubble tinha descoberto um quasar, J043947.08+163415.7, tão brilhante como 600 biliões de sóis. No entanto, o brilho desse quasar estava a ser ampliado por uma lente gravitacional, na forma de uma galáxia localizada entre nós e o quasar longínquo. Estima-se que a luminosidade real de J043947.08+163415.7 seja equivalente a cerca de 11 biliões de sóis (1 bilião corresponde a um milhão de milhões: 1 000 000 000 000 ou 1012).

[2] Este trabalho de investigação foi descrito num artigo intitulado “The accretion of a solar mass per day by a 17-billion solar mass black hole” publicado na revista Nature Astronomy (doi:10.1038/s41550-024-02195-x).

[3] Este texto foi traduzido por Margarida Serote

[4] Publicação original: https://www.eso.org/public/portugal/news/eso2402/

Como citar este texto: ESO. O mais brilhante e com o maior crescimento: astrônomos descobrem quasar que bate recordes. Tradução de Margarida Serote. Saense. https://saense.com.br/2024/02/o-mais-brilhante-e-com-o-maior-crescimento-astronomos-descobrem-quasar-que-bate-recordes/. Publicado em 22 de fevereiro (2024).

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