Os quasares representam uma breve fase na vida de uma galáxia durante a qual grandes quantidades de matéria espiralam em direção ao buraco negro supermassivo central, libertando enormes quantidades de energia. Nesta fase, o núcleo da galáxia brilha mais intensamente do que qualquer outra coisa no Universo, ultrapassando frequentemente o brilho do resto da galáxia hospedeira em centenas ou milhares de vezes.
Há décadas que procuramos os primeiros quasares do Universo. Estes objectos revelam o que estava a acontecer nos primórdios do cosmos, incluindo como se formaram os primeiros buracos negros supermassivos e as galáxias. No entanto, os quasares desta época são difíceis de encontrar. São raros, pois poucas galáxias tiveram tempo suficiente para crescer o suficiente, e a sua luz primordial é fraca e fácil de confundir com a das estrelas mais próximas de nós.
O telescópio Euclid, lançado em 2023, está a aprofundar os seus estudos nesta parte misteriosa da história cósmica antiga – com resultados entusiasmantes. O telescópio descobriu agora um número sem precedentes de 31 novos quasares no Universo primordial, remontando a uma época em que o cosmos tinha apenas 5% da sua idade atual.
“Estes quasares primordiais datam da infância do Universo”, afirma Daming Yang, da Universidade de Leiden, na Holanda, principal autor do artigo científico sobre a descoberta feita pelo Euclid. “Ao encontrá-los e estudá-los, podemos compreender melhor como estes enormes sistemas se formaram e cresceram tão rapidamente – um dos maiores mistérios da astrofísica.”
Abaixo da ponta do icebergue
Os primeiros quasares que conhecíamos até agora eram apenas a ponta do icebergue: os raros e brilhantes quasares isolados que eram mais fáceis de detectar. Simplesmente não tínhamos encontrado quasares suficientes dos primórdios do Universo para os estudar adequadamente como um grupo. A nova descoberta do Euclid vem mudar tudo isto, capturando não só os quasares isolados mais brilhantes, mas a maior parte da população de quasares antigos.
“O Euclid é um verdadeiro game changer“, acrescenta Daming. “Antes, só conseguíamos encontrar alguns dos quasares antigos mais brilhantes, mas o Euclid permite-nos pesquisar muito mais eficientemente vastas áreas do céu para captar luzes muito mais fracas. É uma ferramenta única para a pesquisa de quasares.”
A descoberta acrescenta 12 novos quasares com um desvio para o vermelho – uma medida de distância e movimento relacionada com a forma como a luz se propaga no nosso cosmos em expansão – de 7 ou superior, correspondendo aos primeiros 770 milhões de anos do Universo.
Os dois mais antigos do grupo, EUCL J172902.75+641018.1 e EUCL J125308.55+705432.3, têm desvios para o vermelho de 7,77 e 7,69, respectivamente, estabelecendo um novo recorde para os quasares mais antigos já encontrados. Ambos estão a pouco mais de 13 mil milhões de anos-luz de distância e surgiram durante os primeiros 670 milhões de anos do Universo.
“Esta descoberta mais do que duplica o número de quasares que conhecemos com esta idade“, afirma Antonio La Marca, investigador da ESA na equipa do Euclid. A descoberta dos primeiros 10 quasares com um desvio para o vermelho de 7 ou superior levou mais de uma década aos astrónomos, mas o Euclid já descobriu mais do que isso em apenas um ano.
“A equipa do Euclid realizou, pela primeira vez, um verdadeiro ‘censo’ de quasares no dealbar do Universo”, acrescenta António. “É um grande passo para a compreensão destes objetos fascinantes a um nível mais fundamental.”
Um marco na história cósmica
O segundo quasar mais antigo descoberto por Daming e seus colegas foi recentemente estudado com mais detalhe por Silvia Belladitta e colaboradores. Estas observações mostraram que o quasar está imerso numa galáxia empoeirada e repleta de gás, que está a formar novas estrelas freneticamente, sugerindo como pode ter sido a galáxia hospedeira de um buraco negro supermassivo primitivo.
Os quasares remontam a um período fascinante da história cósmica conhecido como a “época da reionização”: quando tudo passou de frio e escuro (a “idade das trevas”) a quente e “ionizado” (separado pela luz energética). Esta época de transição foi crucial e preparou o terreno para tudo o que vemos hoje.
“Os quasares antigos são descobertas raras. São interessantes por si só, mas são também máquinas do tempo que nos permitem explorar o Universo primordial e compreender como surgiu a primeira geração de galáxias”, afirma Valeria Pettorino, cientista do projeto Euclid da ESA.
“As capacidades do Euclid são incomparáveis. O telescópio combina uma grande área, profundidade, imagens nítidas e uma visão infravermelha espacial única, de uma forma que nos permite identificar objetos raros e extremamente distantes de forma muito mais eficiente do que antes.
E não é só o telescópio: o processamento de dados só é possível graças a milhares de cientistas e engenheiros do Consórcio Euclid que trabalham em conjunto para realizar descobertas científicas, analisando enormes conjuntos de dados para identificar quasares raros e distantes que podemos estudar mais a fundo usando telescópios terrestres.”
Os 31 quasares aqui relatados foram descobertos em dados do Euclid Wide Survey, que cobrirá mais de um terço do céu quando estiver completo. O Euclid revelará os segredos do Universo escuro. O telescópio está a explorar a sua composição, história, evolução e a mapear a sua estrutura em grande escala, observando milhares de milhões de galáxias – e revelando muitos quasares – ao fazê-lo.
Texto original: Euclid discovers the most ancient quasar in the Universe
Texto, imagens e vídeo: ESA
Tradução automática via Google
Edição: Rui Barbosa