Os pesquisadores observaram a emissão de raios X do quasar mais luminoso observado nos últimos 9 bilhões de anos de história cósmica, conhecido como SMSS J114447.77-430859.3, ou J1144 para abreviar.
© STScI (ilustração de um quasar)
A nova perspectiva fornece informações sobre o funcionamento interno dos quasares e sobre a forma como interagem com o seu ambiente.
Situado numa galáxia a 9,6 bilhões de anos-luz de distância da Terra, entre as constelações de Centauro e Hidra, J1144 é extremamente poderoso, brilhando 100 trilhões de vezes mais do que o Sol. O quasar J1144 está muito mais próximo da Terra do que outras fontes com a mesma luminosidade, o que permite aos astrônomos conhecer melhor o buraco negro que alimenta o quasar e o ambiente em seu redor.
Os quasares estão entre os objetos mais brilhantes e distantes do Universo conhecido, alimentados por gás que cai num buraco negro supermassivo. Podem ser descritos como núcleos galácticos ativos (NGAs) de luminosidade muito elevada que emitem grandes quantidades de radiação eletromagnética observável nos comprimentos de onda do rádio, infravermelho, visível, ultravioleta e raios X.
O quasar J1144 foi inicialmente observado no visível em 2022 pelo SMSS (SkyMapper Southern Survey). Para este estudo, os pesquisadores combinaram observações de vários observatórios espaciais: o instrumento eROSITA a bordo do observatório SRG (Spectrum-Roentgen-Gamma), o observatório XMM-Newton da ESA, o NuSTAR (Nuclear Spectroscopic Telescope Array) da NASA e o observatório Neil Gehrels Swift da NASA.
A equipe utilizou os dados dos quatro observatórios para medir a temperatura dos raios X emitidos pelo quasar. Descobriram que esta temperatura era de cerca de 350 milhões K, mais de 60.000 vezes a temperatura à superfície do Sol. Notou-se também que a massa do buraco negro no centro do quasar é cerca de 10 bilhões de vezes superior à massa do Sol, e que o ritmo de crescimento é da ordem de 100 massas solares por ano.
Os raios X desta fonte variaram numa escala de tempo de alguns dias, o que não é observado normalmente em quasares com buracos negros tão grandes como o que reside em J1144. A escala de tempo típica de variabilidade para um buraco negro desta dimensão seria da ordem de meses ou mesmo anos. As observações também mostraram que, enquanto uma parte do gás é engolida pelo buraco negro, algum gás é ejetado sob a forma de ventos extremamente poderosos, injetando grandes quantidades de energia na galáxia hospedeira.
O quasar J1144 é uma fonte muito rara por ser tão luminosa e por estar muito mais perto da Terra (embora ainda a uma distância enorme!), dando-nos um vislumbre único do aspecto de quasares tão poderosos. Uma nova campanha de monitoramento desta fonte terá início em junho deste ano, o que poderá revelar mais surpresas sobre esta fonte única.
Um artigo foi publicado no periódico Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Fonte: Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics
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