Usando o telescópio espacial Euclides da Agência Espacial Europeia, os astrônomos descobriram um tesouro de 31 quasares movidos a buracos negros no universo primitivo. A mais impressionante destas novas descobertas é o quasar mais antigo e distante alguma vez visto, brilhando com a luz de um bilião de sóis apenas 670 milhões de anos após o Big Bang.
Quasares ocorrem quando buracos negros supermassivos com massas de milhões ou até bilhões de vezes a do Sol são cercados por discos giratórios de matéria chamados discos de acreção. À medida que os discos de acreção alimentam gradualmente estes titãs cósmicos centrais, a imensa gravidade do buracos negros gera atrito intenso, fazendo com que esta matéria brilhe tão intensamente que sua luminosidade pode exceder a luz combinada de cada estrela em suas galáxias hospedeiras.
Apesar disso, os quasares ainda podem ser difíceis de detectar a vastas distâncias cósmicas, sendo a sua luz difícil de distinguir da luz de estrelas muito mais próximas. Assim, a busca pelos primeiros quasares já dura décadas, com os cientistas esperando que a descoberta destes corpos possa ajudar a explicar como os buracos negros supermassivos cresceram tão rapidamente, tão pouco tempo depois do nascimento. Big Bang. Lançado em 2023, o Euclid cumpriu a sua promessa na sua missão de descobrir os primeiros quasares, com esta recolha até então sem precedentes de 31 destes motores de buraco negro.
“Esses primeiros quasares datam da infância do Universo”, disse o líder da equipe Daming Yang, da Universidade de Leiden, na Holanda. disse em um comunicado. “Ao encontrá-los e estudá-los, podemos compreender melhor como é que estes enormes sistemas se formaram e cresceram tão rapidamente – um dos maiores mistérios da astrofísica.”
Anteriormente, os astrônomos levaram cerca de uma década para descobrir os primeiros dez ou mais quasares a distâncias como esta, o que torna incrivelmente impressionante que Euclides tenha conseguido detectar mais de três vezes mais motores de buracos negros antigos em apenas um ano de observações.
A ponta do iceberg
Graças a este novo tesouro de quasares descoberto quando o Universo de 13,8 bilhões de anos tinha apenas 5% da sua idade atual inclui não apenas os exemplos mais brilhantes destes objetos, mas também alguns quasares mais fracos. Isso agora significa que os cientistas podem finalmente estudar estes objetos como uma população.
“Euclides é uma verdadeira virada de jogo”, continuou Yang. “Antes, só conseguíamos encontrar alguns dos quasares antigos mais brilhantes, mas o Euclides permite-nos pesquisar de forma muito mais eficiente em enormes áreas do céu para capturar luz muito mais fraca. É uma ferramenta única para a caça de quasares.”
Dos 31 novos quasares, 12 existiam quando o Universo tinha cerca de 770 milhões de anos, mas os dois que realmente se destacam são os quasares designados EUCL J172902.75+641018.1 e EUCL J125308.55+705432.3, que estão a cerca de 13 mil milhões de anos-luz de distância e existiram apenas 670 milhões de anos após o Big Bang. Isso os torna os quasares mais antigos já documentados.
“Esta descoberta mais do que duplica o número de quasares que conhecemos e que são tão antigos”, disse Antonio La Marca, investigador da Agência Espacial Europeia (ESA) na equipa Euclid, no comunicado. “A equipa Euclid realizou pela primeira vez um verdadeiro ‘censo’ de quasares no início do Universo. É um grande passo para a compreensão destes objetos fascinantes a um nível mais fundamental.”
Os quasares datam de um período do cosmos conhecido como época da reionizaçãoque durou cerca de 680 milhões de anos após o Big Bang até 1,1 bilhão de anos após o Big Bang. Durante este período, a “idade das trevas” do universo chegou ao fim com os fótons, partículas de luz, subitamente livres para atravessar o cosmos. Assim, estes 31 quasares oferecem uma oportunidade única para estudar este período vital da história cósmica.
“Quasares antigos são descobertas raras”, disse a cientista do Projeto Euclides da ESA, Valeria Pettorino, no comunicado. “Elas são interessantes por si só, mas também são máquinas do tempo que nos permitem explorar o universo primitivo e compreender como surgiu a primeira geração de galáxias.”
Os 31 quasares foram descobertos como parte do Euclid Wide Survey, que eventualmente cobrirá cerca de um terço do céu total da Terra.
Os cientistas esperam que esta pesquisa lance luz sobre o chamado “universo escuro”, composto por dois dos mistérios cósmicos mais urgentes: energia escura, a força intrigante que impulsiona a aceleração da expansão do universo, e a natureza de matéria escuraa “coisa” mais abundante no cosmos que permanece efetivamente invisível.
“As capacidades de Euclides são incomparáveis”, concluiu Pettorino. “O telescópio combina uma grande área, profundidade, imagens nítidas e visão infravermelha única baseada no espaço, de uma forma que nos permite identificar objetos raros e extremamente distantes com muito mais eficiência do que antes.”
A pesquisa da equipe foi publicada nesta segunda-feira (6 de julho) na revista Astronomia e Astrofísica.
