Uma equipe internacional de astrônomos, utilizando dados de arquivo do telescópio espacial Hubble e outros observatórios espaciais e terrestres, descobriram um objeto único no Universo distante e primitivo que é uma ligação especial entre as galáxias formadoras de estrelas e o aparecimento dos primeiros buracos negros supermassivos.
© ESA (ilustração do buraco negro GNz7q)
Este objeto é o primeiro do seu gênero a ser descoberto tão cedo na história do Universo e tem passado despercebido numa das áreas mais bem estudadas do céu noturno. Os astrônomos têm lutado para compreender o aparecimento de buracos negros supermassivos no início do Universo desde que estes objetos foram descobertos a distâncias correspondentes a um período apenas 750 milhões de anos após o Big Bang.
O rápido crescimento de buracos negros em galáxias empoeiradas e com formação estelar precoce está previsto por teorias e simulações de computador, mas até agora não tinham sido observados. Agora, porém, os astrônomos relataram a descoberta de um objeto, denominado GNz7q, que se pensa ser o primeiro buraco negro de crescimento muito rápido a ser encontrado no início do Universo.
Os dados de arquivo do instrumento ACS (Advanced Camera for Surveys) do Hubble ajudaram a equipe a estudar a emissão ultravioleta do disco de acreção do buraco negro e a determinar que GNz7q existiu apenas 750 milhões de anos após o Big Bang.
As teorias atuais preveem que os buracos negros supermassivos começam a sua vida nos núcleos envoltos em poeira de galáxias "starburst" (com formação estelar explosiva), antes de expulsarem o gás e a poeira circundantes e de emergir como quasares extremamente luminosos. Embora sejam extremamente raros, foram detectados exemplos tanto de galáxias "starburst" poeirentas como de quasares luminosos no início do Universo.
Os astrônomos pensam que GNz7q pode ser o "elo que falta" entre estas duas classes de objetos. O GNz7q proporciona uma ligação direta entre estas duas raras populações e proporciona uma nova via para compreender o rápido crescimento de buracos negros supermassivos nos primeiros dias do Universo.
Apesar de outras interpretações dos dados não poderem ser completamente excluídas, as propriedades observadas de GNz7q estão em forte concordância com as previsões teóricas. A galáxia hospedeira de GNz7q está formando estrelas a um ritmo de 1.600 massas solares por ano (isto não quer dizer que se formam 1.600 estrelas parecidas com o Sol por ano, mas uma variedade de estrelas com massas diferentes que totalizam 1600 vezes a massa do nosso Sol) e o próprio GNz7q aparece muito brilhante no ultravioleta, mas muito tênue em raios X. A equipe interpretou isto, juntamente com o brilho infravermelho da galáxia hospedeira, para sugerir que abriga um buraco negro de crescimento rápido ainda obscurecido pelo núcleo poeirento do seu disco de acreção no centro da galáxia hospedeira.
Para além da importância de GNz7q para a compreensão das origens dos buracos negros supermassivos, esta descoberta é notável pela sua localização no campo GOODS (Great Observatories Origins Deep Survey) North do Hubble, uma das áreas mais escrutinadas do céu noturno.
A descoberta de GNz7q, escondido à vista de todos, só foi possível graças aos conjuntos de dados únicos e detalhados, em vários comprimentos de onda, disponíveis para o GOODS-North. Sem esta riqueza de dados, GNz7q teria sido fácil de ignorar, uma vez que lhe faltam as características distintas normalmente utilizadas para identificar os quasares no início do Universo.
A equipe espera agora procurar sistematicamente objetos semelhantes utilizando levantamentos dedicados de alta resolução e tirar partido dos instrumentos espectroscópicos do telescópio espacial James Webb para estudar objetos como GNz7q com detalhes sem precedentes.
Um artigo foi publicado na revista Nature.
Fonte: ESA
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