A observação de um quasar distante permite estudar os inícios do universo
– Notícias de 18 de setembro de 2018 –
Quasares são núcleos muito ativos de galáxias. Nesses núcleos, um buraco negro central extremamente massivo acumula matéria em seu disco de acreção e, em seguida, expele ao longo das linhas de seu campo magnético. As energias são tão fortes que os jatos de matéria de um quasar podem se aproximar da velocidade da luz. Este material sobe a temperaturas incríveis, tanto que o quasar e seus jatos de gás são as fontes de luz mais intensas já detectadas. Isso significa que podemos observá-los a grande distância e, portanto, voltar muito longe na história do universo.
Dois artigos acabam de ser publicados na revista científica The Astrophysical Journal. Eles detalham a descoberta de um quasar muito interessante. A luz do quasar PSO J352 4034-15 3373 foi emitida 13 bilhões de anos atrás, quando o universo tinha algumas centenas de milhões de anos. Mas nossos modelos indicam que, naquela época, o universo era muito diferente do que é hoje. As estrelas e galáxias que foram criadas nessas datas não têm muito em comum com as estrelas e galáxias mais recentes. Observamos o quasar PSO J352 4034-15 3373 para encontrar pistas desse período da história do universo chamado reionização.
Durante sua juventude, o universo era opaco. Por algumas centenas de milhares de anos, foi um conjunto de partículas elementares. Prótons, nêutrons e elétrons coexistiam sem poder criar átomos. Os primeiros átomos de hidrogênio e hélio surgiram graças ao resfriamento do universo. Esta época é chamada de recombinação. Com os primeiros átomos aparecem também as primeiras luzes. Depois da recombinação, o universo se tornou um vasto campo de hidrogênio e hélio neutro. Demorou mais 400 milhões de anos para as primeiras estrelas e galáxias serem criadas.
Estas primeiras estrelas são monstros de 1000 massas solares. Eles queimam muito rapidamente e morrem em explosões gigantescas, dando origem aos primeiros buracos negros. A radiação desta primeira geração de estrelas ioniza as nuvens de hidrogênio ao redor. É por isso que essa época é chamada de reionização para essa parte da história do universo. Mas no momento, essa cronologia ainda dá origem a debates.
O quasar PSO J352 4034-15 3373 é interessante porque permite mergulhar no final desta era de reionização. PSO J352 4034-15 3373 não é o elemento mais antigo a ser observado. Por enquanto, a idade da galáxia GN-z11 é estimada em 400 milhões de anos adicionais. O quasar PSO J352 4034-15 3373, no entanto, é muito mais brilhante, tornando-se um objeto ideal de estudo para os primórdios do universo. As imagens tiradas do quasar são três tarefas leves, provavelmente o disco de acreção do buraco negro e seus jatos de matéria. Supõe-se que no momento da reionização, as galáxias eram muito menores do que hoje. Eles então fundiram-se por bilhões de anos para dar origem a enormes estruturas como a Via Láctea.
Medindo a velocidade de ejeção do gás a partir do quasar e estudando as linhas de absorção da luz emitida pela PSO J352 4034-15 3373, deveríamos ser capazes de especificar nossos modelos sobre os primórdios do universo. Como o universo está em perpétua expansão, esta antiga galáxia está a cerca de quarenta bilhões de anos-luz de distância do sistema solar. Desde então, provavelmente mudou, talvez se fundiu, ou talvez se extinguiu.
Imagem da NASA [Domínio Público], via Wikimedia Commons
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