3513: Onde há um, há mais cem

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Impressão de artista de um blazar.
Crédito: NASA/JPL-Caltech/GSFC

PSO J030947.49+271757.31 é o blazar mais distante observado até à data. A luz que vemos começou a sua viagem quando o Universo tinha menos de mil milhões de anos, há quase 13 mil milhões de anos. O blazar foi descoberto por uma equipa de investigadores liderada por Silvia Belladitta, estudante de doutoramento da Universidade de Insubria, que trabalha para o INAF (Instituto Nacional de Astrofísica) em Milão, Itália, sob a supervisão de Alberto Moretti e Alessandro Caccianiga.

Embora houvesse a suspeita de que o objecto fosse distante, e as observações do Telescópio Espacial Swift (do qual o INAF é um dos principais contribuintes) mostrassem que o seu poder de raios-X correspondia ao de outros blazares, foram as observações obtidas com o óptico MODS (Multi-Double Object Spectrographs) acoplado ao LBT (Large Binocular Telescope) que confirmaram que realmente quebrou o recorde de blazar mais distante do Universo conhecido.

Os blazares são das mais brilhantes classes de objectos chamados NGAs – Núcleos Galácticos Activos – que são buracos negros super-massivos nos centros das galáxias. Estão activos devido à presença de um disco ou esfera de gás ionizado em seu redor que “alimenta” a emissão vista em muitos comprimentos de onda. Os blazares emitem poderosos jactos relativistas, brilhantes o suficiente para serem vistos em todo o Universo conhecido. O feixe de um blazar é visível apenas ao longo de uma estreita linha de visão. Se a Terra não estiver nessa linha de visão, não seria facilmente reconhecível. Assim sendo, a detecção de objectos pode ser extremamente difícil (e fortuita). Mais importante, porém, este blazar é um dos buracos negros super-massivos mais antigos e distantes não obscurecidos por poeira (ao contrário da maioria dos buracos negros super-massivos). Isto permite que os astrónomos estudem este objecto em todo o espectro electromagnético e construam uma imagem completa das suas propriedades.

“O espectro que apareceu diante dos nossos olhos confirmou primeiro que PSO J0309 + 27 é na verdade um NGA, ou uma galáxia cujo núcleo central é extremamente brilhante devido à presença, no seu centro, de um buraco negro super-massivo alimentado pelo gás e pelas estrelas que engole,” diz Belladitta. “Além disso, os dados obtidos pelo LBT também confirmaram que PSO J0309 + 27 está muito longe de nós, usando o desvio para o vermelho, com um valor recorde de 6,1, nunca medido anteriormente para um objecto semelhante,” acrescenta Belladitta, autora principal do artigo científico que descreve a descoberta, publicado na revista Astronomy & Astrophysics Letters.

PSO J0309 + 27 provou ser, de momento, a fonte de rádio mais poderosa e persistente do Universo primordial, nos primeiros mil milhões de anos desde a sua formação. Observações feitas pelo telescópio XRT a bordo do satélite Swift – uma missão com uma contribuição fundamental do INAF e da Agência Espacial Italiana – também tornaram possível estabelecer que, mesmo em raios-X, PSO J0309 + 27 é a fonte cósmica mais brilhante já observada a estas distâncias.

Belladitta ainda realça: “É extremamente importante observar um blazar, porque para cada fonte descoberta deste tipo, sabemos que devem existir cem semelhantes, mas orientadas de maneira diferente e, portanto, fracas demais para serem vistas directamente.” Assim sendo, a descoberta de PSO J0309 + 27 permite que os astrónomos quantifiquem, pela primeira vez, o número de NGAs com poderosos jactos relativistas presentes no Universo primordial. Os blazares nestas épocas iniciais representam as “sementes” de todos os buracos negros super-massivos que existem hoje no Universo.

“A partir destas novas observações do LBT, ainda em desenvolvimento, também estimamos que o mecanismo central que acciona PSO J0309 + 27 é um buraco negro com uma massa equivalente a cerca de mil milhões de vezes a massa do nosso Sol. Graças à nossa descoberta, podemos dizer que já nos primeiros mil milhões de anos do Universo, existia um grande número de buracos negros muito massivos que emitiam poderosos jactos relativistas. Este resultado impõe restrições rígidas aos modelos teóricos que tentam explicar a origem destes enormes buracos negros no nosso Universo,” conclui Belladitta.

Astronomia On-line
24 de Março de 2020

 

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