O mais brilhante e de crescimento mais rápido: Astrônomos identificam quasar que quebra recordes
Utilizando o Very Large Telescope (VLT) do Observatório Europeu do Sul (ESO), uma equipe de astrônomos conseguiu analisar com sucesso um quasar extremamente brilhante. Este quasar não apenas se destaca como o mais radiante de seu tipo, mas também detém o título de ser o objeto mais intensamente luminoso já detectado. Quasares, que são os núcleos intensamente luminosos de galáxias distantes, são energizados por buracos negros supermassivos.
O buraco negro supermassivo no centro deste quasar excepcional está aumentando rapidamente de tamanho, ganhando massa a uma taxa de um sol por dia, marcando-o como o buraco negro de crescimento mais rápido já registrado.
O mecanismo por trás dos quasares envolve buracos negros supermassivos atraindo matéria circundante, um processo que emite quantidades tremendas de luz. Devido a isso, os quasares figuram entre as entidades mais radiantes do cosmos, tornando-os visíveis da Terra apesar de suas vastas distâncias. Tipicamente, os quasares mais brilhantes indicam a presença de buracos negros supermassivos se expandindo rapidamente.
Christian Wolf, pesquisador da Universidade Nacional Australiana (ANU) e principal investigador do estudo publicado na Nature Astronomy, afirmou: “Identificamos o buraco negro de crescimento mais rápido conhecido até agora. Sua massa é 17 bilhões de vezes a do nosso sol, e ele consome ligeiramente mais de um sol diariamente. Isso o qualifica como o objeto mais radiante do universo conhecido.” O quasar, designado J0529-4351, é tão remoto que sua luz levou mais de 12 bilhões de anos para alcançar nosso planeta.
A energia emitida pela matéria convergindo para este buraco negro, que forma um disco, é tão intensa que J0529-4351 supera o sol em mais de 500 trilhões de vezes. “Esta incrível luminosidade se origina de um vasto disco de acreção, com cerca de sete anos-luz de diâmetro — presumivelmente o maior disco de acreção do universo,” comentou Samuel Lai, estudante de doutorado da ANU e autor contribuinte. Para colocar isso em perspectiva, sete anos-luz é aproximadamente 15.000 vezes a distância do sol à órbita de Netuno.
Curiosamente, este quasar excepcional permaneceu despercebido apesar de ser facilmente observável. “É surpreendente que tenha permanecido não descoberto até agora, especialmente considerando que já conhecemos cerca de um milhão de quasares menos notáveis. Ele esteve bem debaixo de nossos narizes o tempo todo,” observou Christopher Onken, astrônomo da ANU e coautor. Ele observou que o quasar apareceu em imagens da Pesquisa do Céu do Sul do Schmidt do ESO datadas de 1980, mas sua verdadeira natureza como quasar não foi identificada até muito tempo depois.
Localizar quasares é uma tarefa desafiadora que requer dados observacionais abrangentes cobrindo vastas extensões do céu. Os conjuntos de dados gerados são tão extensos que os pesquisadores frequentemente empregam algoritmos de aprendizado de máquina para filtrar os dados e diferenciar quasares de outros corpos celestes.
No entanto, esses algoritmos são treinados em dados pré-existentes, limitando sua busca a objetos semelhantes aos já conhecidos. Assim, se um novo quasar superar todos os outros em luminosidade, o sistema pode erroneamente categorizá-lo como uma estrela próxima, em vez de um quasar.
Uma avaliação automatizada dos dados do satélite Gaia da Agência Espacial Europeia inicialmente ignorou J0529-4351, considerando-o muito brilhante para ser um quasar e classificando-o como uma estrela. Foi somente no ano passado que os pesquisadores, utilizando o telescópio de 2,3 metros da ANU no Observatório Siding Spring, na Austrália, identificaram corretamente como um quasar distante.
No entanto, confirmar seu status como o quasar mais luminoso já observado exigiu um telescópio maior e instrumentação mais precisa. Estes dados críticos foram fornecidos pelo espectrógrafo X-shooter no VLT do ESO no Deserto do Atacama, no Chile.
Este buraco negro de quebra de recordes também será um alvo ideal para o upgrade GRAVITY+ no Interferômetro do VLT do ESO (VLTI). Este upgrade é projetado para determinar com precisão a massa de buracos negros, incluindo aqueles longe da Terra. Além disso, o Telescópio Extremamente Grande (ELT) do ESO, um telescópio de 39 metros atualmente em construção no Deserto do Atacama, no Chile, aumentará a capacidade de identificar e analisar tais objetos celestes elusivos.
Estudar buracos negros supermassivos distantes como este pode fornecer insights sobre alguns dos mistérios do universo primordial, como a formação e evolução desses buracos negros e suas galáxias hospedeiras. No entanto, para Wolf, a busca tem um aspecto pessoal. “Para mim, trata-se da emoção da caçada,” ele explica. “Por alguns momentos a cada dia, sou transportado de volta à minha infância, em busca de tesouros, mas agora equipado com todo o conhecimento que acumulei ao longo dos anos.” [Phys]
