Robin Dienel / Carnegie Institution for Science
Impressão de artista do buraco negro supermassivo mais distante já descoberto, parte de um quasar visto apenas 690 milhões de anos após o Big Bang.
Astrônomos norte-americanos descobriram o mais antigo e o mais distante buraco negro de que há registro: um quasar com 800 milhões de vezes a massa do Sol.
Uma equipe de astrônomos, liderada por Eduardo Bañados, cientista do Instituto de Ciência Carnegie, nos Estados Unidos, estudava quasares à procura de uma explicação sobre os primeiros momentos do universo, quando encontrou uma destas formações: o quasar ULAS J1342+0928.
A surpreendente descoberta foi apresentada em um artigo publicado esta semana na revista Nature.
Os quasares, massas extremamente luminosas no centro das galáxias, são constituídos por um buraco negro supermaciço rodeado de poeira cósmica e são os maiores emissores de energia do Universo. Um único quasar pode emitir até 1000 vezes mais luz que uma galáxia inteira com 100 bilhões de estrelas.
Sabe-se agora que este quasar nasceu por volta da formação das primeiras galáxias, quando o Universo tinha 690 milhões de anos que, na realidade, é apenas cerca de 5% da sua idade atual, cerca de 13,1 bilhões de anos. A idade do ULAS J1342+0928 o torna, então, o quasar mais distante já observado.
Mas as descobertas não ficam por aqui: associado a ele, o ULAS J1342+0928 tem um buraco negro supermaciço com 800 milhões de vezes a massa do Sol.
Em comunicado à imprensa, Eduardo Bañados refere que é “um desafio enorme conseguir reunir toda esta massa em menos de 690 milhões de anos”. A descoberta desafia as teorias sobre o crescimento de buracos negros supermaciços.
Por outro lado, é também muito raro encontrar quasares tão antigos como este – que, devido à expansão do Universo, está cada vez mais longe de nós.
Robin Dienel / Carnegie Institution for Science
O buraco negro está rodeado por hidrogénio neutro, indicando que é de um período chamado Época da Reionização, quando apareceram as primeiras fontes de luz.
Antes desta surpreendente descoberta, os astrônomos sabiam que os buracos negros supermaciços são formados a partir de nuvens de gases e poeira, ou por restos de estrelas moribundas cuja matéria colapsou devido à pressão, formando assim objetos extremamente densos.
Além disso, os cientistas sabiam também que no início do Universo poderia ter havido condições para a criação de buracos negros supermaciços. Estimava-se que esses buracos teriam 100 mil vezes a massa solar, um valor muito maior que o dos buracos negros que se formam atualmente.
Mas o buraco negro associado ao quatar ULAS J1342+0928, com a sua massa de 800 milhões de vezes a do Sol, é muito maior do que os astrônomos julgavam ser possível até agora.
Após o Big Bang, o Universo era “uma sopa de partículas energéticas em expansão”, que se expandiam e esfriavam rapidamente. Cerca de 400 mil anos depois, as partículas que esfriaram se agregaram em uma nuvem neutra de gás de hidrogênio.
Este Universo era escuro, até ter havido a condensação de partículas que originou as primeiras estrelas e galáxias. A nuvem, à medida que se formavam estrelas e galáxias, foi sendo movimentada e ionizada, isto é, o hidrogênio foi perdendo elétrons. Esta ionização do Universo criou energia luminosa, capaz de viajar, e o Universo ganhou luz.
Os cientistas perceberam, ao analisar o novo quasar, que sua nuvem de gás era neutra – indicando assim que o ULAS J1342+0928 remonta à época da reionização. “Foi a última grande transição do Universo e uma das fronteiras atuais da astrofísica”, explica Eduardo Bañados.
Durante as pesquisas, a equipe de astrônomos analisou um décimo do céu visível da Terra, tendo encontrado apenas o ULAS J1342+0928. As estimativas é de que existam apenas entre 20 e 100 quasares do mesmo período em todo o espaço.
Os cientistas pretendem agora aprofundar os estudos sobre este quasar distante e procurar outros quasares “irmãos”, para desvendar o que aconteceu nessa época – e ficarmos sabendo, por exemplo, como o hidrogênio dos primórdios do Universo foi ionizado.
A descoberta e a análise do quasar foram feitas usando um dos telescópios de Magellan no Observatório Las Campanas (Chile), o Grande Telescópio Binocular (Arizona) e o telescópio Gemini North (Havaí).
Ciberia // HypeScience / ZAP
