Um antigo buraco negro com o peso de um bilhão de sóis está apontado direto pra Terra

O blazar – alimentado por um buraco negro extremamente brilhante que pode explodir um furo entre as galáxias – e o objeto mais antigo já descoberto, mandando sinais de rádio dos primórdios do universo.
12 March 2020, 10:00am
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Imagem: Mark Garlick/Science Photo Library via Getty Images.

Cientistas descobriram o mais antigo e distante “blazar”, um buraco negro supermassivo que cospe quantidades incríveis de luz, da beira do espaço e tempo. O objeto tem quase 13 bilhões de anos, mas os cientistas conseguiram detectá-lo porque ele é muito “alto em rádio”, significando que é incrivelmente luminoso mesmo de tão longe.

A equipe liderada por Silvia Belladitta, da Universidade de Insubria na Itália, anunciou a descoberta do blazar na sexta-feira no jornal Astronomy & Astrophysics. Batizado de PSO J030947.49+271757.3 (ou PSO J0309+27 para abreviar), esse é o primeiro blazar conhecido com um “desvio para o vermelho” tão alto, que é uma escala que mede a distância de objetos luminosos com base na cor distorcida de sua luz.

Blazares são uma classe especial de núcleos galáticos ativos (NGA), que são centros galáticos definidos por buracos negros supermassivos que se alimentam de grandes volumes de gás, poeira e estrelas. Quando esses materiais caem no buraco negro, ele se torna extremamente quente e energético, liberando jatos luminosos de matéria e radiação que viajam perto da velocidade da luz. Essa transformação dentro de NGA pode criar raios explosivos fortes o suficiente para fazer um buraco em aglomerações de galáxias.

O que diferencia blazares de NGA típicos é sua orientação para a Terra: Para ser considerado um blazar, os jatos desses objetos precisam estar apontados diretamente pra nós. Como resultado, eles estão entre os objetos mais brilhantes no céu, e podem ser usados para estimar a população geral de NGA igualmente radiantes.

“Observar um blazar é extremamente importante”, disse Belladitta numa declaração. “Para cada fonte descoberta desse tipo, sabemos que deve haver 100 objetos similares, mas que a maioria está orientada diferente, e portanto são fracos demais para serem vistos diretamente.”

Belladitta e seus colegas conseguiram notar o PSO J0309+27 combinando dados de vários observatórios. Primeiro, a equipe examinou fontes brilhantes de rádio capturados pelo Very Large Array (VLA) do NRAO em Novo México, o Panoramic Survey Telescope and Rapid Response System (Pan-STARRS) no Havaí, e um telescópio espacial chamado Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE).

Isso resultou na revelação da existência do PSO J0309+27, mas medições do Large Binocular Telescope (LBT) no Arizona foram necessárias para confirmar que esse objeto é de longe o blazar mais distante e antigo já observado. Mais análises de suas emissões, vindas do telescópio espacial Swift da NASA, mostraram que esse também é “NGA de alto rádio mais poderoso já descoberto”, a essa distância, segundo o estudo.

“O espectro que apareceu diante dos nossos olhos confirmou, primeiro, que o PSO J0309+27 na verdade é um NGA”, explicou Belladitta. “Além disso, os dados obtidos pelo LBT também confirmaram que o PSO J0309+27 está realmente distante de nós, segundo a mudança de cor de sua luz para o vermelho ou desvio para o vermelho com um valor recorde de 6.1, nunca medido antes por um objeto similar.”

As observações combinadas permitiram que a equipe estimasse que o buraco negro supermassivo no centro do PSO J0309+27 é cerca de um bilhão de vezes maior que o Sol. Para comparar, o buraco negro supermassivo no centro da Via Láctea é muito mais franzino, apenas quatro milhões de vezes a massa do Sol.

A descoberta do PSO J0309+27 ilumina, literalmente, as origens dos buracos negros supermassivos, que agora são abundantes pelo universo e influentes em sua evolução. “Com nossa descoberta, podemos dizer que nos primeiros bilhões de anos de vida do universo, havia um grande número de buracos negros supermassivos emitindo jatos relativísticos poderosos”, disse Belladitta.

“Esse resultado coloca restrições rígidas para os modelos teóricos que tentam explicar as origens desses buracos negros enormes no nosso universo”, ela acrescentou.

E tem mais, a equipe previu que outros blazares antigos provavelmente serão descobertos assim que a nova geração de telescópios hipersensíveis entrar em funcionamento nos próximos anos, especialmente o Observatório Vera C. Rubin no Chile. Essas instalações vão colocar o universo distante em foco, permitindo vislumbres sem precedentes sobre como acabamos cercados pelo nosso cosmo moderno.

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