Webb detecta fluxo rápido na galáxia hospedeira de um quasar luminoso

Uma equipe internacional de astrônomos usou o Telescópio Espacial James Webb para realizar observações espectroscópicas de um quasar luminoso chamado J1007+2115. Eles detectaram um fluxo rápido de matéria saindo da galáxia hospedeira do quasar. A descoberta foi relatada em um artigo publicado em 20 de setembro no servidor de pré-publicação arXiv.

Espectro do quasar J1007+2115. Crédito: Liu et al., 2024. 

O que são quasars”

Quasares, ou objetos quase-estelares (QSOs), são núcleos ativos de galáxias (AGN) com altíssima luminosidade, emitindo radiação eletromagnética que pode ser detectada em várias faixas de ondas, como rádio, infravermelho, luz visível, ultravioleta e raios-X.

Esses objetos estão entre os mais brilhantes e distantes do universo conhecido, sendo ferramentas essenciais para estudos em astrofísica e cosmologia. Por exemplo, os quasares são usados para investigar a estrutura em grande escala do universo e a era da reionização. Além disso, eles ajudam a entender melhor a dinâmica de buracos negros supermassivos e o meio intergaláctico.

O quasar J1007+2115:

Com um desvio para o vermelho de 7,51, o J1007+2115 é um dos quasares com o maior desvio para o vermelho conhecido até hoje, o que significa que está extremamente distante. Sua luminosidade bolométrica é de cerca de 204 quattuordecilhões de erg/s, e o buraco negro no centro desse quasar tem uma massa de aproximadamente 1,43 bilhão de vezes a massa do Sol.

Observações anteriores já haviam revelado que a galáxia hospedeira de J1007+2115 possui grandes quantidades de gás molecular e poeira, com massas de cerca de 22 e 0,17 bilhões de vezes a massa solar, respectivamente. Além disso, essa galáxia está passando por uma rápida formação estelar, com uma taxa de 80 a 250 novas estrelas, cada uma com a massa do Sol, sendo formadas por ano.

Novas descobertas

Agora, um grupo de astrônomos liderado por Weizhe Liu, do Steward Observatory, em Tucson, Arizona, relatou novas descobertas sobre a galáxia hospedeira de J1007+2115. Utilizando o instrumento NIRSpec a bordo do James Webb, eles identificaram uma emissão extensa de oxigênio duplamente ionizado (O III). Essa emissão é muito deslocada para o azul (indicando movimento rápido em direção a nós), larga e se estende por cerca de 6.500 anos-luz a partir do quasar.

Análises adicionais sugerem que essa emissão está rastreando um fluxo rápido de matéria na galáxia hospedeira do quasar. Dado o alto desvio para o vermelho do quasar, esse é o fluxo galáctico de maior escala conhecido no universo primordial.

Segundo o artigo, a taxa de fluxo de momento é de cerca de 3,7 undecilhões de dynes, o que representa cerca de 61% da força da pressão de radiação gerada pelo quasar. A taxa de fluxo de energia cinética, em torno de 0,36 quattuordecilhões de erg/s, equivale a aproximadamente 0,2% da luminosidade total do quasar. Esses dados sugerem que o quasar é suficientemente poderoso para gerar facilmente o fluxo observado.

Velocidade e impacto do fluxo:

O estudo descobriu que o fluxo tem uma velocidade alta, cerca de 2.100 km/s, o que indica que ele pode escapar facilmente da galáxia hospedeira. A taxa de massa do fluxo foi calculada em cerca de 300 massas solares por ano, e o tempo dinâmico médio do fluxo foi estimado em aproximadamente 1,7 milhão de anos.

Em resumo, o Telescópio James Webb revelou um fluxo de matéria extremamente rápido e poderoso na galáxia hospedeira do quasar J1007+2115, proporcionando novas informações sobre o comportamento das galáxias no universo primitivo.

Fonte: phys.org