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Fusões de galáxias alimentam quasares da infância do Universo


Ilustração mostra duas galáxias em colisão: forças gravitacionais envolvidas no processo de fusão fazem gás dos discos “cair” em direção dos seus buracos negros centrais, alimentando os quasares - Divulgação/Yale/Michael S. Helfenbein

Observações realizadas com o telescópio espacial Hubble confirmaram algo que os astrônomos suspeitam há anos: as fusões de galáxias na infância do Universo estão por trás das enormes emissões de energia dos quasares, os objetos mais brilhantes conhecidos no céu. Em artigo publicado esta semana na última edição do periódico científico “The Astrophysical Journal”, uma equipe de cientistas usou imagens em infravermelho próximo feitas pelo Hubble para estudar o “ambiente” em torno de alguns dos mais poderosos quasares já detectados no Universo muito distante, ou seja, bem longe no passado, revelando que eles estão no meio de processos de interação entre galáxias.

Descobertos nos anos 1960, os quasares (contração dos termos em inglês para “objetos quase estelares”) emitem uma quantidade de radiação ao longo do espectro eletromagnético que pode ser equivalente à luz de mais de 1 trilhão de estrelas. A partir daí, foram necessários mais de 20 anos de pesquisas para se concluir que estas enormes explosões de energia são provocadas por grandes quantidades de matéria sendo consumida pelos buracos negros gigantescos localizados no núcleo de galáxias distantes. Mas o que levava estas chamadas “galáxias hospedeiras” a começar a alimentar tão generosamente os discos de acreção de seus buracos negros centrais ainda era alvo de dúvidas, embora uma das hipóteses mais aceitas fosse justamente a fusão de duas ou mais galáxias.

- As imagens do Hubble confirmam que os quasares mais brilhantes do Universo são resultado da violenta fusão de galáxias, que alimenta o crescimento de seus buracos negros e transforma as suas galáxias hospedeiras – diz C. Megan Urry, astrônoma da Universidade de Yale, nos EUA, e coautora do estudo. - E estas fusões também são o local de futuras fusões de buracos negros, que esperamos um dia poderem ser visíveis com observatórios de ondas gravitacionais.

Por serem tão brilhantes ao longo do espectro eletromagnético, os quasares acabam por ofuscar as emissões de suas galáxias hospedeiras, dificultando a detecção de sinais de que elas estariam em meio a um processo de fusão. Diante disso, Eilat Glikman, professor do Middlebury College, no estado americano de Vermont, e ex-pesquisador em Yale, teve a ideia de usar a capacidade do Hubble em ver na faixa do infravermelho próximo para estudar o ambiente em torno de 11 quasares superbrilhantes localizados a cerca de 12 bilhões de anos-luz da Terra que coincidentemente estavam envoltos por nuvens de poeira. Isso atenua seu brilho em luz visível, o que ajudou a revelar suas galáxias hospedeiras e a situação de seus buracos negros.

- O que as observações do Hubble estão nos dizendo é que o pico de atividade dos quasares no Universo primordial é alimentado pela colisão e posterior fusão de galáxias – conta Glikman, principal autor do estudo. - Estamos vendo os quasares na sua adolescência, quando estão crescendo rapidamente e de forma bagunçada.

Segundo os cientistas, os quasares são “ligados” quando as forças gravitacionais envolvidas na fusão das galáxias “rouba” o momento angular do gás suspenso em seus discos. Este material então “cai” rumo ao buracos negros gigantescos no centro do sistema. Assim, o disco de acreção em torno deles fica tão lotado de matéria que ela é aquecida e convertida em explosões de radiação que cruzam o Universo.

- Estávamos tentando entender porquê as galáxias começam a alimentar seus buracos negros centrais e as colisões de galáxias estavam entre as principais hipóteses – lembra Kevin Schawinski, pesquisador do Instituto Federal de Tecnologia de Zurique, na Suíça, e também coautor do estudo. - E estas observações nos mostram que de fato os quasares mais brilhantes do Universo estão em galáxias em processo de fusão.

FONTE: O GLOBO

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