Uma equipe internacional de astrônomos descobriu o quasar que é até à data o mais distante, localizado a mais de 13 bilhões de anos-luz da Terra alimentado por um buraco negro supermassivo mais de 1,6 bilhões de vezes mais massivo do que o Sol e mais de 1.000 vezes mais brilhante do que a Via Láctea.
© NOIRLab/J. da Silva (ilustração do quasar J0313–1806)
O quasar, chamado J0313–1806, é visto quando o Universo tinha apenas 670 milhões de anos e está fornecendo informações valiosas sobre como as galáxias massivas e os buracos negros supermassivos nos seus núcleos se formaram no início do Universo.
A nova descoberta bate o recorde anterior de distância para um quasar, estabelecido há três anos. As observações com o ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) no Chile confirmaram a medição da distância com alta precisão.
Os quasares ocorrem quando a poderosa gravidade de um buraco negro supermassivo no núcleo de uma galáxia atrai o material circundante que forma um disco orbital de material superaquecido em torno do buraco negro. O processo libera uma quantidade enorme de energia, tornando o quasar extremamente brilhante, muitas vezes ofuscando o resto da galáxia. O buraco negro no centro de J0313-1806 é duas vezes mais massivo do que o recordista anterior.
A enorme massa do buraco negro de J0313-1806, num momento tão precoce na história do Universo, descarta dois modelos teóricos de como estes objetos se formaram. No primeiro destes dois modelos, as estrelas massivas individuais explodem como supernovas e colapsam em buracos negros que então coalescem em buracos negros maiores. No segundo, densos aglomerados de estrelas colapsam num enorme buraco negro.
No entanto, em ambos os casos, o processo leva demasiado tempo para produzir um buraco negro tão massivo quanto o de J0313-1806 no momento em que o vemos. Neste caso, é um mecanismo que envolve grandes quantidades de gás hidrogênio frio e primordial que colapsa diretamente para um buraco negro primordial.
As observações de J0313-1806 pelo ALMA forneceram detalhes tentadores sobre a galáxia hospedeira do quasar, que está formando novas estrelas a um ritmo 200 vezes maior do que o da Via Láctea.
Esta é uma taxa de formação estelar relativamente alta em galáxias de idade semelhante, e indica que a galáxia hospedeira do quasar está crescendo muito depressa. O brilho do quasar indica que o buraco negro está engolindo o equivalente a 25 sóis todos os anos.
A energia liberada por esta alimentação rápida provavelmente está gerando um poderoso fluxo de gás ionizado que é visto se movendo a cerca de 20% da velocidade da luz. Pensa-se que tais fluxos sejam o que, em última análise, para a formação de estrelas na galáxia.
Provavelmente estes buracos negros supermassivos foram a razão pela qual muitas das grandes galáxias pararam de formar estrelas em algum ponto. Este quasar é a primeira evidência de que a extinção pode ter acontecido em tempos muito antigos. Este processo também deixará o buraco negro sem nada para se abastecer e interromperá o seu crescimento.
Além do ALMA, os astrônomos usaram o telescópio Magellan Baade de 6,5 metros, o telescópio Gemini Norte e o Observatório W. M. Keck, ambos no Havaí, e o telescópio Gemini Sul no Chile. Os astrônomos planejam continuar estudando J0313-1806 e outros quasares com telescópios terrestres e espaciais.
Os cientistas apresentaram os seus achados na reunião da Sociedade Astronômica Americana, realizada virtualmente, e num artigo científico aceito para publicação no periódico The Astrophysical Journal Letters.
Fonte: National Radio Astronomy Observatory
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