Os quasares passam metade de suas vidas escondidos pela poeira cósmica

Estágios do ciclo de vida de um quasar: 1-Fusão de Galáxias; 2-Quasar coberto de poeira; 3-Quasar livre de poeira. Crédito: E. Treister e Karen Teramura (IfA, Universidade do Havaí)
 

O que acontece com os buracos negros supermassivos encontrados nos centros de galáxias distantes quando sofrem eventuais surtos gigantescos de crescimento, como resultado de colisões galácticas? Agora, um novo estudo realizado por astrônomos da Universidade de Yale e da Universidade do Havaí, publicado na edição de 25 de março de 2010 na Science Express, dá a resposta.

 

Ciclo de vida dos quasares
 

Quando galáxias massivas, ricas em gás, colidem no Universo distante, o buraco negro supermassivo central se alimenta de gás que é canalizado para o centro da fusão. Mas, “como resultado da violenta e caótica colisão, o buraco negro permanece obscurecido por trás de um ‘véu’ de poeira cósmica durante 10 milhões e 100 milhões de anos”, disse Priyamvada Natarajan, professor de astronomia na Universidade de Yale e um dos autores do artigo. A equipe explicou: depois deste período de tempo, o pó acaba sendo expulso, permitindo a exposição de um quasar extremamente brilhante, na região central de sua galáxia ativa, altamente enérgica, que perdura neste status por mais 100 milhões de anos.

Até agora, os astrônomos não tinham certeza quanto tempo os quasares ficavam obscurecidos por trás da nuvem de poeira cósmica, em conseqüência do choque das galáxias. Quando os quasares oticamente expostos (despidos das nuvens de poeira) foram descobertos nos anos 50 e considerados os objetos mais brilhantes visíveis do início do Universo, exemplos de quasares obscurecidos pela poeira eram praticamente impossíveis de se detectar. Os quasares obscuros só foram descobertos na década de 1990. “Por muitos anos, os astrônomos acreditavam que essas fontes eram muito raras.

Agora estamos vendo-os por toda parte”, disse Ezequiel Treister da Universidade do Havaí, líder do estudo. A equipe usou dados de observações dos telescópios espaciais Hubble, Chandra e Spitzer para identificar um grande número de quasares obscurecidos, encobertos pela poeira, cuja luz levou até 11 bilhões de anos para chegar até nós, ou seja, os quasares que habitavam o Universo com cerca de um quinto a sua idade atual. “Detectamos uma assinatura de poeira muito quente nos comprimentos de onda tanto no infravermelho quanto em raios-X para encontrar estas fontes luminosas obscurecidas”, disse Treister. Uma vez identificadas as fontes, utilizou-se a nova câmera do Hubble (Wide Field Camera 3), que os astronautas instalaram no ano passado durante a missão de conservação, para confirmar se esses quasares distantes eram resultantes de fusões galácticas”, disse Kevin Schawinski, co-autor, de Yale.

Os quasares obscuros são abundantes no Universo primordial
 

Os pesquisadores descobriram um maior número de quasares obscurecidos em relação aos quasares livres de poeira nos primórdios do Universo em relação ao que vemos agora. Estes resultados nos dão uma nova compreensão de como os quasares se formaram e evoluíram ao longo do tempo. “Sabíamos, a partir de modelos teóricos, que as fusões de galáxias ricas em concentrações de gás eram mais freqüentes no passado”, disse Natarajan, membro especializado da equipe. “Agora, nós descobrimos que essas fusões são responsáveis por produzir tanto a população de quasares próximos da Terra obscurecidos quanto seus primos distantes [dos confins do Universo].”

Os astrônomos associaram as observações telescópicas com as taxas de fusão de galáxias estimadas e os modelos teóricos para calcular qual a quantidade de tempo que leva o buraco negro a afastar a poeira e o gás circundante e permitindo a revelação plena do quasar nu, brilhante. “Nós descobrimos que esses buracos negros supermassivos crescem [como quasares] gastando cerca da metade das suas vidas encobertos por um véu de poeira e a outra metade descobertos”, disse Natarajan. “Isso significa que, até agora, estavam evadindo da detecção metade dos buracos negros supermassivos em crescimento ativo no início do Universo.”

Grandes fusões de galáxias são importantes gatilhos para a formação de estrelas, bem como para modificar a forma e a estrutura da galáxia resultante. “Este trabalho confirma que as fusões também são críticas para o crescimento e evolução dos buracos negros centrais gigantes, que continuam a se alimentar e ganhar de peso durante ambas as fases enquanto permanecem ocultos e depois passam a brilhar livremente”, disse Natarajan. Os demais autores do artigo foram C. Megan Urry da Universidade de Yale, David B. Sanders, da Universidade do Havaí e Kartaltepe Jeyhan da Universidade do Havaí e do National Optical Astronomy Observatory.

Fonte: Eternos Aprendizes - http://eternosaprendizes.com/2010/03/28/os-quasares-passam-metade-de-suas-vidas-escondidos-pela-poeira-cosmica/