Astrônomos descobrem o primeiro Quasar quádruplo

Astrônomos usando dois telescópios ópticos/infravermelhos de 10 metros de diâmetro no Observatório W. M. Keck, descobriram o primeiro quasar quádruplo, catalogado como SDSS J0841+3921. O quarteto – quatro buracos negros situados próximos um dos outros – reside em uma das mais massivas estruturas já descobertas no distante universo. Ele é circundado por uma gigantesca nebulosa de gás hidrogênio frio e denso – que os astrônomos estão chamando de Nebulosa Jackpot. A nebulosa tem uma extensão de um milhão de anos-luz e emite luz pelo fato de ser irradiada pelo intenso brilho dos quasares.

“Existem algumas centenas de vezes mais galáxias nessa região do que você esperaria ver nessas distâncias”, disse o Prof. Xavier Prochaska da Universidade da Califórnia Santa Cruz, um co-autor do estudo publicado na revista Science. Dado ao excepcionalmente grande número de galáxias, esse sistema é provavelmente um proto aglomerado de galáxias. Devido a luz dessa gigantesca estrutura ter que viajar 10 bilhões de anos para atingir o nosso planeta, as imagens mostram a região como ela era a 10 bilhões de anos atrás, menos de 4 bilhões depois do Big Bang.

Na pesquisa por quasares ao redor da assim chamadas Nebulosas Lyman-alpha, o Prof. Prochaska e seus colegas examinaram o espectro de 29 quasares buscando por assinaturas de emissões difusas estendidas característica de gás fluorescente. Um desses candidatos, o SDSS J0841+3921, pareceu promissor, e foi então submetido para observações detalhadas usando os telescópios Keck. No processo de examinar as imagens do Keck, os astrônomos perceberam que não existia um quasar somente, mas sim quatro mergulhados na nebulosa. Integrando todas as anomalias ao redor da SDSS J0841+3921, eles tentaram entender o que parecia ser um incrível golpe de sorte.

“Se você descobre algo que, de acordo com o atual conhecimento científico, deveria ser algo extremamente improvável, você pode chegar a duas conclusões: foi tudo apenas uma grande sorte, ou você precisa modificar sua teoria”, disse o principal autor do estudo, Dr. Joseph Hennawi do Max Planck Institute for Astronomy. Os astrônomos especulam que alguns processos físicos podem fazer a atividade do quasar muito mais provável em ambientes específicos. Uma possibilidade é que os episódios de quasares sejam disparados quando as galáxias colidem ou se fundem, pois essas interações violentas efetivamente afunilam o gás no buraco negro central. Esses encontros, são muito mais prováveis de ocorrer em um denso proto-aglomerado preenchido com galáxias, do mesmo modo que é mais provável encontrar um tráfego intenso de carros numa grande cidade.

“A gigantesca nebulosa de emissão é uma importante peça do quebra-cabeça, já que isso significa uma tremenda quantidade de gás denso e frio”, disse Fabrizio Arrigoni-Battaia do Max Planck  Institute for Astronomy, que estava envolvido nessa descoberta. Por outro lado, dado o atual entendimento de como as massivas estruturas se formam no universo, a presença de uma nebulosa gigantesca em proto-aglomerados de galáxias é algo totalmente inesperado.

“Nossos modelos atuais de formação de estruturas cósmicas são baseados em simulações de supercomputadores onde se faz a previsão de que objetos no universo inicial deviam ser preenchidos com gás rarefeito, que tem cerca de 10 milhões de graus, enquanto que essa gigantesca nebulosa precisa de um gás milhões de vezes mais denso e mais frio”, disse o co-autor, Dr. Sebastiano Cantalupo do ETH de Zurique.

“Eventos extremamente raros têm a potência de se sobrepor a teorias de muito tempo. Desse modo, a descoberta do primeiro quasar quádruplo  pode forçar os cosmologistas a repensarem seus modelos de evolução dos quasares e a formação das estruturas mais massivas no universo”, concluiu o Dr. Hennawi.

Fonte: http://www.sci-news.com