Com a ajuda do Very Large Telescope do European Southern Observatory (ESO’s VLT), os astrônomos descobriram e estudaram em detalhes a fonte mais distante de emissão de rádio conhecida até hoje. A fonte é um quasar “rádio-alto” – um objeto brilhante com poderosos jatos emitindo em comprimentos de onda de rádio – que está tão longe que sua luz levou 13 bilhões de anos para chegar até nós. A descoberta pode fornecer pistas importantes para ajudar os astrônomos a entender o Universo primitivo.
Quasares são objetos muito brilhantes que ficam no centro de algumas galáxias e são alimentados por buracos negros supermassivos. À medida que o buraco negro consome o gás circundante, a energia é liberada, permitindo que os astrônomos os localizem mesmo quando estão muito distantes.
O quasar recém-descoberto, apelidado de P172 + 18, está tão distante que a luz dele viajou por cerca de 13 bilhões de anos para chegar até nós: 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 foram capazes de identificar as assinaturas reveladoras de jatos de rádio em um quasar no início da história do Universo. Apenas cerca de 10% dos quasares – que os astrônomos classificam como “rádio-alto” – têm jatos, que brilham intensamente nas frequências de rádio.
P172 + 18 é alimentado por um buraco negro cerca de 300 milhões de vezes mais massivo do que o nosso Sol, que está consumindo gás a uma taxa impressionante. “O buraco negro está comendo 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 Na Alemanha.
Os astrônomos acham que há uma ligação entre o rápido crescimento de buracos negros supermassivos e os poderosos jatos de rádio localizados 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 de entrada do gás. Portanto, estudar quasares com muito ruído pode fornecer informações importantes sobre como os buracos negros no início do Universo atingiram seus tamanhos supermassivos tão rapidamente após o Big Bang.
“Acho muito empolgante descobrir ‘novos’ buracos negros pela primeira vez e fornecer mais um bloco de construção para compreender o Universo primordial, de onde viemos e, finalmente, nós mesmos”, diz Mazzucchelli.
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 mais distante quasar de alta potência que se conhecia até agora”, diz Bañados.
Porém, devido ao curto tempo de observação, a equipe não possuía dados suficientes para estudar o objeto em detalhes. Seguiu-se uma enxurrada de observações com outros telescópios, inclusive com o instrumento X-shooter no VLT do ESO, que lhes permitiu aprofundar as características deste quasar, incluindo a determinação de propriedades-chave, como a massa do buraco negro e a velocidade com que ele está se alimentando a matéria de seus arredores. Outros telescópios que contribuíram para o estudo incluem o Very Large Array do National Radio Astronomy Observatory e o Keck Telescope nos Estados Unidos.
Enquanto a equipe está animada com sua descoberta, de aparecer no The Astrophysical Journal, eles acreditam que este quasar com ruído de rádio pode ser o primeiro de muitos a ser encontrado, 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 Bañados.
As observações com instalações como o ALMA, em que o ESO é um parceiro, e com o futuro Extremely Large Telescope (ELT) do ESO podem ajudar a descobrir e estudar mais detalhadamente estes objetos primitivos do Universo.
Esta pesquisa é apresentada no artigo “A descoberta de um quasar de alta acreção e rádio-alto em z = 6,82”, que será publicado no The Astrophysical Journal.
Publicado em 08/03/2021 14h26
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