Par de quasares em fusão revela segredos dos primeiros dias do universo

Uma equipa de astrónomos descobriu os núcleos galácticos em fusão mais distantes até agora, vistos como eram quando o Universo tinha menos de mil milhões de anos. A dupla de centros galácticos ativos, chamados quasares, é o único par confirmado visto durante a Aurora Cósmica.

As duas galáxias muito vermelhas foram observadas por uma equipe usando o telescópio Subaru Hyper Suprime-Cam com um desvio para o vermelho de z = 6,05 (indicando que são vistas como eram há mais de 12 bilhões de anos). Para o observador comum, elas não parecem nada de especial: algumas manchas vermelhas fracas em uma imagem deslumbrante com galáxias e estrelas mais próximas. Mas as imagens espectroscópicas de acompanhamento dos objetos ajudaram os pesquisadores a determinar que um par de quasares era a fonte de luz. A pesquisa da equipe foi publicada no The Astrophysical Journal Letters e um artigo complementar foi aceito para publicação no AAS Journals.

“Algumas centenas de quasares são agora conhecidos no universo primitivo, mas nenhum deles foi encontrado em pares”, disse Yoshiki Matsuoka, astrônomo da Universidade Ehime do Japão e principal autor do estudo, ao Gizmodo por e-mail. “Isto é contrário a uma expectativa ingénua da teoria padrão da cosmologia, que sugere que o Universo evoluiu através de fusões frequentes de galáxias, o que resultaria naturalmente na fusão de muitos pares de quasares observados em todo o Universo.”

“Nossa descoberta fornece a primeira evidência de tal par realmente presente na alvorada cósmica”, acrescentou Matsuoka. “Isso apoia a ideia de que o universo evoluiu por meio de fusões.”

A Aurora Cósmica é o período de tempo no universo primitivo quando as primeiras fontes de luz se formaram. O período durou cerca de 50 milhões de anos após o Big Bang até quando o universo tinha um bilhão de anos (agora tem cerca de 13,77 bilhões de anos ). Ver quasares tão cedo no universo era esperado há muito tempo, por isso a sua observação direta é bem-vinda.

No centro destes quasares estão buracos negros – regiões do espaço-tempo com campos gravitacionais tão intensos que a luz não consegue escapar deles. Isso significa que é nos buracos negros que todos os instrumentos perceptivos da astronomia deixam de ter poder, dando lugar a teorias e simulações astrofísicas. Os buracos negros em cada quasar têm cerca de 100 milhões de vezes a massa do nosso Sol. Como as massas dos buracos são praticamente as mesmas, Matsuoka disse que a equipe os chama de gêmeos.

“Embora seja apenas o primeiro e único caso, a presente descoberta indica que os buracos negros e as galáxias supermassivas evoluíram de facto através de fusões entre si”, disse Matsuoka. “Isso apoia nosso paradigma padrão de como o universo evoluiu, sob a forte atração da gravidade que afeta cada pedaço de material.”

Novos olhos no céu – como o tão aguardado Observatório Vera Rubin no Chile – revelarão mais do céu meridional em tempo real, ajudando os astrónomos a classificar objetos próximos e distantes. A equipa recente também está a propor observações do par de quasares com o Telescópio Espacial Webb, para clarificar a natureza do gás que flui através dos núcleos das galáxias e como o seu gás pode dar lugar às estrelas.

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