Um par de objetos classificados como os mais luminosos do Universo foi descoberto por acaso durante uma análise de dados de imagens multiespectrais do programa estratégico Hyper Suprime-Cam (HSC), do Observatório Subaru, no Havaí. Trata-se de dois quasares, buracos negros em núcleos de galáxias, que se fundiram 900 milhões de anos após o Big Bang.
É a primeira vez que a imagem de dois quasares de tal magnitude é capturada em seu gigantesco entrelaçamento gravitacional no chamado amanhecer cósmico.
Durante esse período, que engloba os primeiros bilhões de anos do Universo, ocorreu a Era da Reionização, quando a radiação ultravioleta das primeiras estrelas retirou elétrons do hidrogênio neutro que preenchia o cosmos, tornando-o translúcido. Foi um processo crítico para o Universo, pois permitiu a formação de estrelas, galáxias e outras estruturas cósmicas.
Qual o papel dos quasares no amanhecer cósmico?
Imagens da câmera HSC e do espectômetro FOCA.Fonte: Yoshiki Matsuoka et al.
Esse importante período de transição cosmológica, que ocorreu 400 milhões de anos após o Big Bang, está sendo estudado pelos pesquisadores por meio de um levantamento dos quasares existentes. Em comunicado, o primeiro autor do artigo que descreve a atual pesquisa, Yoshiki Matsuoka, explica que “as propriedades estatísticas dos quasares na Época da Reionização dizem-nos muitas coisas".
O astrônomo da Universidade Ehime, no Japão, explica que cerca de 300 quasares já haviam sido mapeados na Época da Reionização, mas encontrá-los em fusão foi uma descoberta inédita. Quando trabalhava com imagens da HSC do Telescópio Subaru, "notei duas fontes semelhantes e extremamente vermelhas, uma ao lado da outra”.
A princípio, equipe não teve certeza de que se tratava de um par de quasares, pois esses candidatos longínquos muitas vezes são afetados por outras fontes luminosas, como estrelas e galáxias em primeiro plano, além dos efeitos das lentes gravitacionais. A descoberta só foi confirmada com o uso da Câmera e Espectrógrafo para Objetos Fracos (FOCA).
Conclusões sobre a fusão de núcleos de galáxias distantes
Cada quasar observado pode ter 100 milhões de vezes a massa do Sol.Fonte: Getty Images
Explorar o amanhecer cósmico com câmeras e espectrógrafos mostrou aos pesquisadores que "os quasares são demasiado tênues para serem detectados no infravermelho próximo, mesmo com um dos maiores telescópios no solo".
Apesar do ruído existente, os astrônomos descobriram que os dois buracos negros podem ter uma massa de 100 milhões de vezes a do nosso Sol cada. A presença de uma "ponte" de gás entre os dois núcleos galácticos sugere que ambos, juntamente com suas galáxias, passam por um processo de fusão em grande escala.
Além de obter informações preciosas sobre o processo de reionização em si, o estudo desses objetos permite observar o passado mais distante do Universo. "A existência de quasares em processo de fusão durante a Época da Reionização foi prevista há muito tempo. Agora, isso foi confirmado pela primeira vez", comemora Matsuoka.
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