Mais brilhante e de crescimento mais rápido: astrônomos identificam quasar recordista

Utilizando o Very Large Telescope (VLT) do Observatório Europeu do Sul (ESO), os astrónomos caracterizaram um quasar brilhante, descobrindo que não é apenas o mais brilhante do seu tipo, mas também o objecto mais luminoso alguma vez observado. 

Quasares são núcleos brilhantes de galáxias distantes e são alimentados por buracos negros supermassivos. O buraco negro neste quasar recorde está a crescer em massa o equivalente a um Sol por dia, tornando-o no buraco negro de crescimento mais rápido até à data. 

Impressão artística do quasar recordista J0529-4351 Crédito: ESO/M. Kornmesser 

Os buracos negros que alimentam os quasares recolhem matéria do seu entorno num processo tão energético que emite grandes quantidades de luz. Tanto é verdade que os quasares são alguns dos objetos mais brilhantes do nosso céu, o que significa que mesmo os distantes são visíveis da Terra. Como regra geral, os quasares mais luminosos indicam os buracos negros supermassivos de crescimento mais rápido.

“ Descobrimos o buraco negro de crescimento mais rápido conhecido até hoje. Tem uma massa de 17 bilhões de Sóis e come pouco mais de um Sol por dia. Isto torna-o no objeto mais luminoso do Universo conhecido ”, afirma Christian Wolf, astrónomo da Universidade Nacional Australiana (ANU) e principal autor do estudo publicado hoje na Nature Astronomy . O quasar, chamado J0529-4351, está tão longe da Terra que a sua luz levou mais de 12 mil milhões de anos para chegar até nós.

A matéria que é puxada para este buraco negro, na forma de um disco, emite tanta energia que J0529-4351 é 500 biliões de vezes mais luminoso que o Sol [1] . “ Toda esta luz vem de um disco de acreção quente que mede sete anos-luz de diâmetro - este deve ser o maior disco de acreção do Universo ”, diz o estudante de doutoramento e co-autor da ANU, Samuel Lai. Sete anos-luz equivalem a cerca de 15 000 vezes a distância do Sol à órbita de Netuno.

E, surpreendentemente, este quasar recordista estava escondido à vista de todos. “ É uma surpresa que tenha permanecido desconhecido até hoje, quando já conhecemos cerca de um milhão de quasares menos impressionantes. Ele tem estado literalmente na nossa cara até agora ”, diz o coautor Christopher Onken, astrônomo da ANU. Ele acrescentou que este objeto apareceu em imagens do Schmidt Southern Sky Survey do ESO que datam de 1980, mas só foi reconhecido como um quasar décadas mais tarde.

Encontrar quasares requer dados observacionais precisos de grandes áreas do céu. Os conjuntos de dados resultantes são tão grandes que os pesquisadores costumam usar modelos de aprendizado de máquina para analisá-los e diferenciar os quasares de outros objetos celestes. No entanto, estes modelos são treinados em dados existentes, o que limita os potenciais candidatos a objetos semelhantes aos já conhecidos. Se um novo quasar for mais luminoso do que qualquer outro observado anteriormente, o programa poderá rejeitá-lo e classificá-lo como uma estrela não muito distante da Terra.

Uma análise automatizada de dados do satélite Gaia da Agência Espacial Europeia passou por J0529-4351 por ser demasiado brilhante para ser um quasar, sugerindo que se tratava, em vez disso, de uma estrela. Os investigadores identificaram-no como um quasar distante no ano passado, usando observações do telescópio ANU de 2,3 metros, no Observatório Siding Spring, na Austrália.

Descobrir que era o quasar mais luminoso já observado, no entanto, exigiu um telescópio maior e medições de um instrumento mais preciso. O espectrógrafo X-shooter montado no VLT do ESO, no deserto chileno do Atacama, forneceu os dados cruciais.

O buraco negro de crescimento mais rápido alguma vez observado será também um alvo perfeito para a atualização GRAVITY+ do Interferómetro do VLT ( VLTI ) do ESO , que foi concebido para medir com precisão a massa dos buracos negros, incluindo os que estão distantes da Terra. Além disso, o Extremely Large Telescope ( ELT ) do ESO, um telescópio de 39 metros em construção no deserto chileno do Atacama, tornará ainda mais viável a identificação e caracterização destes objetos esquivos.

Encontrar e estudar buracos negros supermassivos distantes poderia lançar luz sobre alguns dos mistérios do Universo primitivo, incluindo como eles e as suas galáxias hospedeiras se formaram e evoluíram. Mas essa não é a única razão pela qual Wolf os procura. “Pessoalmente, simplesmente gosto da perseguição”, diz ele. “ Por alguns minutos por dia, sinto-me como uma criança novamente, brincando de caça ao tesouro, e agora trago para a mesa tudo o que aprendi desde então .”

Fonte: Eso.org