Descoberto quasar mais distante com poderosas emissões rádio

Esta concepção artística mostra como é que o quasar distante P172+18 e os seus respectivos jatos poderão ter sido. Até o momento (início de 2021), este é o quasar mais distante com jatos rádio já encontrado e foi estudado com o auxílio do Very Large Telescope do ESO. O quasar está tão distante que a sua luz viajou cerca de 13 bilhões de anos para chegar até nós, ou seja, nós o vemos como era quando o Universo tinha apenas 780 milhões de anos. Crédito:ESO/M. Kornmesser

Com a ajuda do Very Large Telescope do ESO, os astrônomos descobriram e estudaram em detalhes a fonte de emissão rádio mais distante conhecida até hoje — um quasar com forte emissão rádio (um objeto brilhante com jatos poderosos que emitem nos comprimentos de onda do rádio) tão distante que a sua luz demorou 13 bilhões de anos para chegar até nós. A descoberta pode fornecer pistas importantes para ajudar os astrônomos a entender o Universo primordial.

Os quasares são objetos muito brilhantes que se encontram no centro de algumas galáxias e que são alimentados por buracos negros supermassivos. À medida que consomem o gás que os rodeia, os buracos negros libertam energia, permitindo assim aos astrônomos detectá-los, mesmo quando se encontram muito distantes. 

O quasar recém descoberto, P172+18, está tão distante que a luz dele viajou por cerca de 13 bilhões de anos para chegar até nós, ou seja, 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 — os que emitem fortemente no rádio — têm jatos que brilham intensamente nas frequências rádio. 

O P172+18 é alimentado por um buraco negro com cerca de 300 milhões de vezes a massa do nosso Sol, que consome gás a uma taxa extraordinária. “O buraco negro está devorando 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 pensam que existe uma ligação entre o rápido crescimento de buracos negros supermassivos e os poderosos jatos de rádio detectados 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 à qual o gás é capturado. Portanto, o estudo de quasares com forte emissão rádio pode nos fornecer pistas importantes sobre como é que os buracos negros no Universo primordial cresceram tão rapidamente para tamanhos supermassivos após o Big Bang. 

“Acho muito interessante descobrir pela primeira vez "novos" buracos negros e contribuir com mais um bloco de construção para entender 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 quasar de alta potência mais distante que se conhecia até agora”, disse Bañados. 

No entanto, devido ao curto tempo de observação, a equipe não conseguiu obter dados suficientes para estudar o objeto com detalhe. Seguiram-se assim uma quantidade de observações obtidas com outros telescópios, incluindo o instrumento X-shooter montado no VLT do ESO, que permitiram investigar melhor as características do quasar, incluindo a determinação de propriedades-chave, como a massa do buraco negro e quão rápido ele está consumindo a matéria que o circunda. Outros telescópios que contribuíram para este estudo incluem o Very Large Array do Observatório Nacional de Radioastronomia e o Telescópio Keck, nos EUA. 

Apesar de estar muito entusiasmada com a descoberta, que será publicada na revista The Astrophysical Journal, a equipe acredita que este quasar com forte emissão rádio pode ser o primeiro de muitos a serem encontrados, 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 Banãdos. 

Observações obtidas com infraestruturas como o ALMA, do qual o ESO é um parceiro, e com o futuro Extremely Large Telescope (ELT) do ESO poderão ajudar a descobrir e estudar mais desses objetos primitivos do Universo em detalhes.

Fonte: ESO