Astrônomos do MIT Descobrem o Quasar Pulsa mais Antigo Conhecido

Uma Janela para o Passado Cósmico

Astrônomos do MIT e de várias outras instituições têm feito uma descoberta fascinante: um quasar piscante originário do início do universo. Este fenômeno foi rastreado de volta à 'aurora cósmica', apenas 850 milhões de anos após o Big Bang, revelando o quasar piscante mais antigo já identificado.

“Embora muitos quasars tenham sido encontrados na aurora cósmica, esta é a primeira vez que vemos um piscando”, afirma Gene Leung, pós-doutorando no MIT Kavli Institute for Astrophysics and Space Research.

A Estrutura do Quasar

A análise do piscar do quasar permitiu que os pesquisadores desvendassem uma surpreendente semelhança: o disco de acreção de gás e poeira que o rodeia tem uma forma plana, parecendo um panqueca, semelhante ao padrão observado em quasars mais modernos. Este achado acrescenta um novo elemento a um mistério persistente na cosmologia: por que os buracos negros supermassivos existem tão cedo na história do universo?

“Físicos sempre presumiram que um disco de acreção plano indica um buraco negro relativamente maduro, em um estado calmo e estável”, explica Anna-Christina Eilers, professora assistente de física no MIT. “Contudo, buracos negros que estão apenas começando a se formar, como os do universo primitivo, deveriam ser sistemas mais tumultuados, apresentando discos de acreção mais volumosos e caóticos.”

A Importância dos Buracos Negros Supermassivos

Os buracos negros supermassivos são enormes, podendo ser bilhões de vezes mais massivos que o Sol e são considerados os motores centrais da maioria das galáxias, regulando sua formação estelar e crescimento. “Sem os buracos negros supermassivos, nenhuma galáxia teria a aparência que possui hoje”, enfatiza Eilers.

Até então, acreditava-se que levaria mais de um bilhão de anos para que as primeiras galáxias se estabilizassem e amadurecessem, mas observações recentes desde os anos 2000 mostraram o contrário. Mais de 200 buracos negros supermassivos foram identificados no universo nos seus primeiros bilhões de anos, uma descoberta que muda o entendimento da formação galáctica.

Detectando o Piscar do Quasar

Leung e Eilers dedicaram-se a detectar um quasar piscante do universo primitivo para aprender mais sobre a forma e estrutura dos primeiros buracos negros supermassivos. No entanto, isso representa um desafio técnico significativo. O efeito da expansão do universo distorce a luz dos objetos distantes, fazendo com que um piscar que dura várias semanas, por exemplo, apareça esticado ao longo de meses, quando observado de bilhões de anos-luz de distância.

Para detectar o piscar de um quasar da aurora cósmica, a equipe utilizou informações do NEOWISE, um telescópio infra-vermelho baseado no espaço que escaneou todo o céu ao longo de aproximadamente 14 anos. “Vimos o quasar piscar”, diz Leung, referindo-se à importância dessa descoberta que pode iluminar a formação dos buracos negros supermassivos em períodos muito iniciais da existência cósmica.

Os resultados da pesquisa foram publicados em um artigo na revista Nature Astronomy, trazendo novas esperanças para o entendimento da dinâmica das galáxias e dos buracos negros que habitam seus núcleos.