3565: Há uma poderosa “tempestade cósmica” num quasar distante (e pode arrasar uma galáxia inteira)

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Uma equipa de astrónomos do Observatório Internacional Gemini detectou um quasar distante conhecido como SDSS J135246.37 + 423923. Este é o quasar mais activo já registado.

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17/04/2020

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3558: Gemini detecta o vento mais energético de um quasar distante

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

A imagem à esquerda mostra uma impressão de artista da porção central da galáxia que alberga o quasar SDSS J135246.37+423923.5, a comprimentos de onda visíveis. Ventos espessos obscurecem a nossa visão e “imprimem” assinaturas do fluxo energético no espectro do SDSS. A imagem à direita mostra a mesma impressão de artista mas a comprimentos de onda infravermelhos, vistos pelo detector GNIRS do Gemini. O fluxo espesso é transparente a comprimentos de onda infravermelhos, dando-nos uma vista limpa do quasar. O espectro infravermelho fornece o desvio para o vermelho do quasar e, daquele ponto de referência, podemos medir a velocidade recorde do fluxo.
Crédito: Observatório Gemini/NOIRLab/NSF/AURA/P. Marenfel
(veja a imagem da esquerda; veja a imagem da direita)

Investigadores que usam o telescópio Gemini Norte em Maunakea, Hawaii, detectaram o vento mais energético de qualquer quasar já medido. Este fluxo, que viaja a quase 13% da velocidade da luz, transporta energia suficiente para impactar dramaticamente a formação estelar numa galáxia inteira. A tempestade extra-galáctica permaneceu escondida, mas à vista de todos, durante 15 anos, antes de ser revelada por modelos computacionais inovadores e novos dados do Observatório Gemini.

O vento mais energético de um quasar foi revelado por uma equipa de astrónomos usando observações do Observatório Gemini, um programa do NOIRLab da NSF (National Science Foundation). Este poderoso fluxo está a mover-se para a sua galáxia hospedeira a quase 13% da velocidade da luz e origina de um quasar conhecido como SDSS J135246.37+423923.5, que fica a aproximadamente 10 mil milhões de anos-luz da Terra.

“Embora ventos de alta velocidade já tenham sido observados anteriormente em quasares, esses carregavam apenas uma quantidade relativamente pequena de massa,” explica Sarah Gallagher, astrónoma da Universidade Western (Canadá) que liderou as observações com o Gemini. “O fluxo deste quasar, em comparação, varre uma quantidade enorme de massa a velocidades incríveis. Este vento é muito poderoso e não sabemos como é que o quasar pode lançar algo tão substancial.”

Além de medir o fluxo de SDSS J135246.37+423923.5, a equipa também foi capaz de inferir a massa do buraco negro super-massivo que alimenta o quasar. Este objecto monstruoso é 8,6 mil milhões vezes mais massivo que o Sol – cerca de 2000 vezes a massa do buraco negro no centro da nossa Via Láctea e 50% mais massivo do que o famoso e “fotogénico” buraco negro da galáxia M87.

Este resultado foi publicado na revista The Astrophysical Journal e o quasar aqui estudado detém agora o recorde de vento quasar mais energético medido até ao momento, com um vento mais energético do que aqueles relatados recentemente num outro estudo [independente] de 13 quasares.

Apesar da sua massa e fluxo energético, a descoberta deste “poço energético” permaneceu inatingível durante 15 anos, num levantamento de quasares, antes que a combinação dos dados do Gemini e o método inovador de modelagem de computador da equipa permitissem que fosse estudado em detalhe.

“Ficámos chocados – este não é um quasar novo, mas ninguém sabia quão incrível era até a equipa obter os espectros com o Gemini,” explica Karen Leighly, astrónoma da Universidade de Oklahoma e uma das líderes científicas desta investigação. “Estes objectos eram demasiado difíceis de estudar antes da nossa equipa desenvolver a nossa metodologia e possuir os dados necessários, e agora parece que podem ser do tipo de quasares ‘ventosos’ mais interessantes de estudar.”

Os quasares – também conhecidos como objectos quasi-estelares – são um tipo de objecto astrofísico extraordinariamente luminoso que reside nos centros de galáxias massivas. Consistindo de um buraco negro super-massivo rodeado por um disco brilhante de gás, os quasares podem ofuscar todas as estrelas da sua galáxia hospedeira e podem impulsionar ventos poderosos o suficiente para influenciar galáxias inteiras.

“Alguns ventos quasares têm energia suficiente para ‘varrer’ o material de uma galáxia necessário para formar estrelas e, assim, interromper a formação estelar,” explica Joseph Hyunseop Choi, estudante da Universidade do Oklahoma e autor principal do artigo científico sobre esta descoberta. “Nós estudámos um quasar particularmente ‘ventoso’, SDSS J135246.37+423923.5, cujo fluxo é tão espesso que é difícil detectar a assinatura do próprio quasar em comprimentos de onda visíveis.”

Apesar da obstrução, a equipa conseguiu ter uma visão clara do quasar usando o instrumento GNIRS (Gemini Near-Infrared Spectrograph) acoplado ao Gemini Norte para observar em comprimentos de onda infravermelhos. Usando uma combinação de espectros de alta qualidade do Gemini e uma abordagem pioneira de modelagem por computador, os astrónomos descobriram a natureza do fluxo do objecto – que provou ser notavelmente mais energético do que qualquer outro fluxo de quasar medido anteriormente.

A descoberta da equipa levanta questões importantes e também sugere que poderão ser descobertos mais destes quasares.

“Nós não sabemos quantos mais destes objectos extraordinários existem nos nossos catálogos que ainda não conhecemos,” conclui Choi. “Dado que o software automatizado geralmente identifica quasares graças a fortes linhas de emissão ou à cor azul – duas propriedades que o nosso objecto não tem – podem existir mais destes quasares com fluxos tremendamente poderosos ocultos nos nossos levantamentos.”

Astronomia On-line
17 de Abril de 2020

 

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