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set 06

A fúria do buraco negro revela sua galáxia tão distante

Quasar - Crédito © NASA Education and Public Outreach / Aurore Simonnet

Quasar – Crédito © NASA Education and Public Outreach / Aurore Simonnet

QSO CFHQSJ2329-0301 é o quasar mais distante conhecido no Universo

Uma surpresa: a galáxia (quasar) QSO CFHQSJ2329-0301 é tão grande quanto a nossa Via Láctea e hospeda um buraco negro supermassivo com massa equivalente a bilhões de sóis. A surpresa não é o super buraco negro em si, mas o tempo que a luz levou para chegar até nós, 12,8 bilhões de anos (desvio para o vermelho z = 6,43). Isto indica que se trata de um objeto bem jovem tendo em mente que o Universo surgiu há 13,73 ± 0,12 bilhões de anos. O estudo deste longínquo quasar trás implicações para a teoria da formação das galáxias.

Distribuição gráfica dos desvios para o vermelho (z) e a correspondente idade do Universo para os GRBs detectados pelo SWIFT. O novo GRB 090423 com z=8,2 quebrou facilmente o recorde anterior dos GRBs mais distantes e também excedeu maior desvio para o vermelho das galáxias e quasares mais distantes. GRB 090423 explodiu quando o Universo estava na sua "infância", com 630 milhões de idade. O jato cósmico de raios-gama viajou por mais de 13 bilhões de anos até chegar aqui. Crédito: Edo Berger - Harvard/CfA)

Distribuição gráfica dos desvios para o vermelho (z) e a correspondente idade do Universo para os GRBs, a galáxia e o quasar mais distantes. O GRB 090423 com z=8,2 detém o recorde do GRB mais distante e também excede os desvios para o vermelho da galáxia (z=6,96) e do quasar (z=6,43) mais distantes. O QSO CFHQSJ2329-0301 é o quasar mais distante atualmente conhecido. Nós captamos sua luz que foi emitida quando o Universo tinha menos de 900 milhões de anos de idade. Crédito: Edo Berger – Harvard/CfA

O cientista Tomotsugu Goto (Universidade do Hawaii), líder da pesquisa que fez esta descoberta, escreveu sobre a incomum natureza desta galáxia:

É surpreendente que tal galáxia gigante existiu quando o Universo tinha apenas 1/16 de sua idade atual e que ela hospeda um buraco negro de mais de 1 bilhão de massas solares. Esta galáxia e seu buraco negro devem ter se formado muito rapidamente no Universo primordial.

Por estranho que possa parecer, o estudo de objetos tão distantes acaba sendo prejudicado pelo brilho intenso do buraco negro supermassivo central. Embora o buraco negro, em si, não emita luz, o material em queda no disco de acresção aquecido pelo atrito quando se move ao redor do horizonte de eventos produz uma assinatura típica na luz visível e em ultravioleta. A Universidade do Havaí reportou que apenas 40% da luz de 9.100 angstroms vêm da galáxia em si, o resto (60%) é produzido pela matéria ionizada sendo tragada pelo buraco negro central.

Imagem em cor-falsa do quasar (objeto quase estelar) QSO CFHQSJ2329-0301, o quasar mais distante atualmente conhecido. Além do brilhante buraco negro central supermassivo (em branco) a imagem mostra o resto da galáxia (em vermelho). Crédito: Tomotsugu Goto, University of Hawaii.

Imagem em cor-falsa do quasar (objeto quase estelar) QSO CFHQSJ2329-0301, o quasar mais distante atualmente conhecido. Além do brilhante buraco negro central supermassivo (em branco) a imagem mostra o resto da galáxia (em vermelho). Crédito: Tomotsugu Goto, University of Hawaii.

A luz pode até tornar as observações desta galáxia bem difícil, mas é bem útil no estudo do comportamento do centro da galáxia. A quantidade de luz emitida depende intrinsecamente da massa do buraco negro. Assumindo uma concha simétrica esférica, o brilho máximo, chamado de ‘luminosidade de Eddinton’ permite-nos calcular o valor máximo da massa. O descomunal buraco negro provavelmente formou-se a partir de uma fusão de buracos negros menores, dos quais a galáxia parece fornecer uma boa quantidade. O mecanismo de formação, contudo, permanece desconhecido.

Através da subtração entre imagens feitas em distintas faixas de frequência os astronômos conseguem retirar o efeito do buraco negro e estudar a galáxia hospedeira.

Através da subtração entre imagens feitas em distintas faixas de frequência (i0, z0 e zr, de cima para baixo) os astronômos conseguem retirar o efeito do buraco negro e estudar a galáxia hospedeira.

Para ver o buraco negro supermassivo os cientistas usaram os novos dispositivos CCD (Charged Coupled Devices) instalados na câmera Suprime-Cam do telescópio Subaru em Mauna Kea, Havaí. O Prof. Satoshi Miyazaki da National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ), líder do time que criou este CCD, colaborou neste projeto. Satoshi afirmou: “A sensibilidade aguçada dos novos CCDs trouxeram neste primeiro resultado uma excitante descoberta”.

Fontes

Centauri Dreams: Unusual Find 12.8 Billion Light Years Out

UH Astronomer Finds Giant Galaxy Hosting the Most Distant Supermassive Black Hole

Science Daily: Giant Galaxy Hosts Most Distant Supermassive Black Hole

Universe Today: Astronomers Find Most Distant Supermassive Black Hole Yet por Nancy Atkinson

Space.com: Most Distant Galaxy With Big Black Hole Discovered por Andrea Thompson

Cosmos Magazine:  Ancient black hole dates from early universe por Katie Silver

._._.

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