Um olhar de raio-X sobre o coração do quasar mais poderosos dos últimos 9 Bilhões de anos

Pesquisadores conseguiram observar a emissão de raios-X do quasar mais luminoso registrado nos últimos 9 bilhões de anos da história cósmica. Conhecido como SMSS J114447.77-430859.3, ou simplesmente J1144, a nova perspectiva lança luz sobre o funcionamento interno dos quasares e como eles interagem com o ambiente ao seu redor. 

A pesquisa foi publicada no periódico Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 

SMSS J114447.77-430859.3 NOIRlab

Hospedado por uma galáxia a 9,6 bilhões de anos-luz de distância da Terra, entre as constelações de Centauro e Hydra, o J1144 é extremamente poderoso, brilhando 100.000 bilhões de vezes mais intensamente que o Sol. J1144 está muito mais próximo da Terra do que outras fontes da mesma luminosidade, o que permite aos astrônomos obter insights sobre o buraco negro que alimenta o quasar e seu ambiente circundante. 

O estudo foi liderado pelo Dr. Elias Kammoun, pesquisador pós-doutorando no Instituto de Pesquisa em Astrofísica e Planetologia (IRAP), e Zsofi Igo, candidata a doutorado no Instituto Max Planck para Física Extraterrestre (MPE). 

Os quasares estão entre os objetos mais brilhantes e distantes conhecidos no universo, alimentados pela queda de gás em um buraco negro supermassivo. Eles podem ser descritos como núcleos galácticos ativos (AGN) de alta luminosidade que emitem grandes quantidades de radiação eletromagnética observável em rádio, infravermelho, visível, ultravioleta e raios-X. J1144 foi inicialmente observado em comprimentos de onda visíveis em 2022 pelo SkyMapper Southern Survey (SMSS). 

Para este estudo, os pesquisadores combinaram observações de vários observatórios espaciais: o instrumento eROSITA a bordo do Observatório Spectrum-Roentgen-Gamma (SRG), o Observatório XMM-Newton da ESA, o Array de Telescópio Espectroscópico Nuclear da NASA (NuSTAR) e o Observatório Neil Gehrels Swift da NASA. 

A equipe utilizou os dados dos quatro observatórios para medir a temperatura dos raios-X emitidos pelo quasar. Eles descobriram que essa temperatura é de cerca de 350 milhões de Kelvin, mais de 60.000 vezes a temperatura na superfície do Sol. A equipe também descobriu que a massa do buraco negro no centro do quasar é de cerca de 10 bilhões de vezes a massa do Sol, e a taxa de crescimento é da ordem de 100 massas solares por ano. 

A luz de raios-X desta fonte variou em uma escala de tempo de alguns dias, algo que não é geralmente visto em quasares com buracos negros tão grandes quanto o que reside em J1144. A escala típica de variabilidade para um buraco negro deste tamanho seria na ordem de meses ou até anos. As observações também mostraram que, enquanto uma parte do gás é engolida pelo buraco negro, algum gás é ejetado na forma de ventos extremamente poderosos, injetando grandes quantidades de energia na galáxia hospedeira. 

O Dr. Kammoun, autor principal do artigo, diz: “Ficamos muito surpresos que nenhum observatório de raios-X tenha observado esta fonte apesar de seu extremo poder.” 

Ele acrescenta: “Quasares semelhantes são geralmente encontrados a distâncias muito maiores, por isso parecem muito mais fracos, e nós os vemos como eram quando o universo tinha apenas 2-3 bilhões de anos. J1144 é uma fonte muito rara, pois é tão luminosa e muito mais próxima da Terra (embora ainda a uma enorme distância!), proporcionando-nos uma visão única de como esses poderosos quasares se parecem.” 

“Uma nova campanha de monitoramento desta fonte começará em junho deste ano, o que pode revelar mais surpresas desta fonte única”, conclui o pesquisador. É claro que, em um universo em constante expansão e com uma gama tão ampla de fenômenos celestes para estudar, os quasares como o J1144 continuam a intrigar e a deslumbrar os astrônomos com suas peculiaridades e extremos energéticos. 

Cada nova observação e descoberta nos ajuda a entender melhor o universo em que vivemos e, talvez, nosso lugar nele. 

Fonte: spaceref.com