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out 29

O VLT do ESO detectou halos gigantes brilhantes inesperados em torno de quasares distantes

https://cdn.eso.org/images/large/eso1638a.jpg

Esta imagem composta mostra 18 dos 19 quasares observados por uma equipe internacional de astrônomos, liderada pelo ETH de Zurique, na Suíça. Cada um dos quasares observados encontra-se rodeado por um halo gasoso brilhante. Esta é a primeira vez que um rastreamento de quasares mostra tais halos brilhantes em torno de todos os quasares observados. A descoberta foi feita com o auxílio do instrumento MUSE montado no Very Large Telescope do ESO. Créditos: ESO/Borisova et al.

Uma equipe internacional de astrônomos descobriu nuvens de gás brilhante em torno de quasares distantes. Esta é a primeira vez que todos os quasares um em rastreamento apresentam estes halos, dos quais as assinaturas inconfundíveis foram observadas pelo instrumento MUSE montado no Very Large Telescope do ESO. As propriedades dos halos desta descoberta surpreendente encontram-se também em total desacordo com as atuais teorias aceitas para a formação de galáxias no Universo primordial.

Uma colaboração internacional de astrônomos, liderada por um grupo do Instituto Federal de Tecnologia da Suíça (ETH), em Zurique, usou o poder sem precedentes do instrumento MUSE montado no Very Large Telescope (VLT), instalado no Observatório do Paranal do ESO, para estudar o gás que rodeia galáxias ativas distantes, observadas a menos de dois bilhões de anos após o Big Bang. Estas galáxias ativas, chamadas quasares, contêm buracos negros supermassivos nos seus centros, os quais consomem estrelas, gás e qualquer outro material a taxas extremamente elevadas. Este fenômeno, por sua vez, faz com que os centros destas galáxias emitam enormes quantidades de radiação, tornando os quasares os objetos mais luminosos e ativos do Universo.

O estudo envolveu 19 quasares, selecionados entre os mais brilhantes que podiam ser observados com o MUSE. Estudos anteriores tinham mostrado que cerca de 10% de todos os quasares examinados se encontram rodeados por halos compostos de gás do meio intergaláctico, halos estes que se estendem até cerca de 300.000 anos-luz de distância dos centros dos quasares. No entanto, este novo estudo revelou-se surpreendente, detectando halos enormes em torno de todos os 19 quasares observados — muito mais do que os dois halos que se esperavam estatisticamente. A equipe suspeita que este efeito se deva ao enorme aumento de poder de observação do MUSE comparativamente aos instrumentos do mesmo tipo anteriormente utilizados, no entanto são necessárias mais observações para se determinar se este é efetivamente o caso.

A autora principal do trabalho Elena Borisova, do ETH de Zurique, afirmou

Ainda é cedo para dizer se este resultado se deve à nossa nova técnica observacional ou se trata-se de algo peculiar nos quasares da nossa amostra.  Ainda temos muito que aprender; começamos agora uma nova era de descobertas.

O objetivo inicial do estudo era analisar as componentes gasosas do Universo a larga escala: a estrutura por vezes referida como rede cósmica, da qual os quasares são nodos brilhantes [1]. As componentes gasosas desta rede são normalmente extremamente difíceis de detectar, por isso os halos iluminados de gás que rodeiam os quasares fornecem-nos uma oportunidade quase única para estudar o gás no coração desta estrutura cósmica de larga escala.

Os 19 halos recentemente detectados revelaram também outra surpresa: são constituídos por gás intergaláctico relativamente frio, com cerca de 10 mil graus Celsius. Esta descoberta está em perfeito desacordo com os atuais modelos aceitos geralmente para a estrutura e formação de galáxias, os quais sugerem que gás tão próximo das galáxias deve apresentar temperaturas superiores a um milhão de graus.

Esta é a primeira vez que o MUSE com as suas capacidades observacionais únicas foi utilizado para este tipo de rastreamento. A descoberta mostra o potencial do instrumento na observação deste tipo de objetos [2].

Sebastiano Cantalupo, coautor do trabalho, está muito entusiasmado com o novo instrumento e as oportunidades que este nos traz e concluiu:

Neste estudo exploramos as capacidades únicas do MUSE, o que nos abre caminho para futuros rastreamentos. Combinada com uma nova geração de modelos teóricos e numéricos, esta aproximação continuará a proporcionar-nos uma nova janela para a formação da estrutura cósmica e evolução de galáxias.

Este trabalho foi descrito no artigo científico intitulado “Ubiquitous giant Lyα nebulae around the brightest quasars at z ~ 3.5 revealed with MUSE”, publicado em The Astrophysical Journal.

Notas

[1] A rede cósmica é a estrutura do Universo a maior escala. É composta por estreitos filamentos de material primordial (essencialmente hidrogênio e hélio gasosos) e matéria escura, que ligam as galáxias e enchem os espaços entre elas. O material desta rede pode levar estes filamentos às galáxias e dar assim origem ao seu crescimento e evolução.

[2] O MUSE é um espectrógrafo de campo integral que combina capacidades espectroscópicas com capacidades de imagem. Pode observar grandes objetos astronômicos de uma vez só e em cada pixel mede a intensidade da radiação em função da cor, ou comprimento de onda.

Fonte

ESO: eso1638 — ESO’s VLT Detects Unexpected Giant Glowing Halos around Distant Quasars

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