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Hubble observa o quasar mais brilhante do Universo jovem


Esta ilustração mostra o potencial aspeto de J043947.08+163415.7, um quasar muito distante alimentado por um buraco negro supermassivo. Este objeto é, de longe, o quasar mais brilhante já descoberto no Universo jovem.
Crédito: ESA/Hubble, NASA, M. Kornmesser

O Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA descobriu o quasar mais brilhante alguma vez visto no início do Universo. Após 20 anos de buscas, os astrônomos identificaram o antigo quasar com a ajuda de fortes lentes gravitacionais. Este objeto único fornece uma visão do nascimento das galáxias quando o Universo tinha menos de 1 bilhão de anos.

Os quasares são os núcleos extremamente brilhantes de galáxias ativas. O poderoso brilho de um quasar é produzido por um buraco negro supermassivo que está cercado por um disco de acreção. O gás que cai em direção ao buraco negro liberta quantidades incríveis de energia, que pode ser observada em todos os comprimentos de onda.

Este quasar recém-descoberto, catalogado como J043947.08+163415.7, não é exceção; o seu brilho é equivalente a aproximadamente 600 biliões de sóis (o brilho inclui o fator de ampliação da lente gravitacional, fator este de 50. Sem a lente, a luminosidade do quasar seria equivalente a mais ou menos 11 mil milhões de sóis) e o buraco negro supermassivo que o alimenta tem várias centenas de milhões de vezes a massa do nosso Sol. "É algo que procurávamos há muito tempo," disse o autor principal Xiaohui Fan (Universidade do Arizona, EUA). "Não esperamos encontrar muitos quasares mais brilhantes que este em todo o Universo observável!"



Apesar do seu brilho, o Hubble conseguiu identificá-lo apenas porque a sua aparência era fortemente afetada por poderosas lentes gravitacionais. Uma galáxia ténue está localizada entre o quasar e a Terra, curvando a luz do quasar e fazendo-o parecer três vezes maior e 50 vezes mais brilhante do que seria sem o efeito da lente gravitacional. Mesmo assim, a lente e o quasar com lente são extremamente compactos e não resolvidos em imagens de telescópios óticos terrestres. Só a visão nítida do Hubble permitiu resolver o sistema.

Os dados mostram não apenas que o buraco negro supermassivo está a acumular matéria a uma taxa extremamente alta, mas também que o quasar pode estar produzindo até 10.000 estrelas por ano (devido ao efeito de ampliação da lente gravitacional, a real taxa de formação estelar pode ser muito mais baixa. Em comparação, a Via Láctea produz aproximadamente uma estrela por ano). "As suas propriedades e a sua distância tornam-no um grande candidato à investigação da evolução dos quasares distantes e à investigação do papel que os buracos negros supermassivos tiveram na sua formação estelar," explica o coautor Fabian Walter (Instituto Max Planck para Astronomia, Alemanha), ilustrando a razão porque esta descoberta é tão importante.



Os quasares parecidos com J043947.08+163415.7 existiram durante o período de reionização do jovem Universo, quando a radiação das jovens galáxias e quasares reaqueceu o hidrogênio obscurante que havia arrefecido apenas 400.000 anos após o Big Bang; o Universo reverteu de neutro para mais uma vez ser plasma ionizado. No entanto, ainda não se sabe com certeza quais os objetos que forneceram os fotões de reionização. Os objetos energéticos como este quasar recém-descoberto podem ajudar a resolver o mistério.

Por essa razão, a equipa está a reunir o máximo possível de dados sobre J043947.08+163415.7. Atualmente estão a analisar um espectro detalhado de 20 horas obtido pelo VLT (Very Large Telescope) do ESO, que lhes permitirá identificar a composição química e as temperaturas do gás intergaláctico no início do Universo. A equipa também está a usar o ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) e espera também observar o quasar com o Telescópio Espacial James Webb da NASA/ESA/CSA. Com estes telescópios, poderão observar as redondezas do buraco negro supermassivo e medir diretamente a influência da sua gravidade sobre o gás circundante e sobre a formação estelar.


Esta imagem mostra o quasar distante J043947.08+163415.7, observado pelo Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA. O quasar é um dos objetos mais brilhantes do Universo jovem. No entanto, devido à sua distância, só é visível graças ao efeito de lente gravitacional de uma galáxia no plano da frente, que a faz parecer maior e mais brilhante.
O sistema composto pela imagem ampliada e pela lente gravitacional é tão compacto que o Hubble é o único telescópio óptico capaz de o resolver.
Crédito: NASA, ESA, X. Fan (Universidade do Arizona)

FONTE: ASTRONOMIA ONLINE

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