Usando o Observatório WM Keck, localizado no Havaí (Estados Unidos),
um grupo de astrônomos liderado por Joseph Hennawi, do Instituto Max
Planck de Astronomia, acaba de descobrir o primeiro quasar quádruplo:
quatro buracos negros ativos raros, localizados com uma proximidade
absurda uns dos outros.
O quarteto reside em uma das estruturas mais massivas já descobertas
no universo distante, e está rodeado por uma nebulosa gigante de gás
denso. Como a descoberta representa um caso em cada dez milhões, talvez
os astrônomos precisem repensar seus modelos de evolução e formação de
estruturas cósmicas mais massivas.
Ganhar na Mega Sena é uma coisa, mas se você ganhar na Mega quatro
vezes seguidas, talvez você comece a se perguntar se as probabilidades
de alguma forma foram manipuladas a seu favor.
O que é um quasar?
Quasares constituem uma breve fase de evolução da galáxia, e são
alimentados pela queda de matéria em um buraco negro supermassivo no
centro de uma galáxia. Durante esta fase, eles são os objetos mais
luminosos do universo, brilhando centenas de vezes mais do que suas
galáxias hospedeiras, que contêm centenas de bilhões de estrelas.
Mas esses episódios hiperluminosos duram apenas uma pequena fração do
tempo da vida de uma galáxia, e é por isso que os astrônomos precisam
ter muita sorte para pegar qualquer galáxia nesse período brilhante.
Como resultado, os quasares são extremamente raros no céu, e
normalmente são separados por centenas de milhões de anos-luz um do
outro. Os pesquisadores estimam que as chances de descoberta de um
quasar quádruplo por acaso é uma em dez milhões.
Como eles conseguiram ter tanta sorte?
Pistas vêm de propriedades peculiares do ambiente do quarteto. Os
quatro quasares são, por exemplo, cercados por uma nebulosa gigante de
gás hidrogênio muito densa, que emite luz porque é irradiada pelo brilho
intenso dos quasares. Além disso, tanto o quarteto quanto a nebulosa
circundante residem em um canto raro do universo com uma quantidade
surpreendentemente grande de matéria.
Tudo estranho
De acordo com J. Xavier Prochaska, professor da Universidade da
Califórnia em Santa Cruz e pesquisador principal das observações do
Observatório Keck, há várias centenas de vezes mais galáxias nesta
região do que seria de se esperar a estas distâncias.
Dado o número excepcionalmente grande de galáxias, este sistema se
assemelha as aglomerações enormes de galáxias, conhecidas como
aglomerados de galáxias, que os astrônomos observam no universo atual.
Mas como a luz desta metrópole cósmica tem viajado mais de 10 bilhões
de anos antes de atingir a Terra, as imagens que mostram a região são
de 10 bilhões de anos atrás, menos de 4 bilhões de anos após o Big Bang.
Elas são, portanto, um exemplo de um progenitor ou antepassado de um
aglomerado de galáxias atual, ou que se formará muito em breve.
Dia de sorte
Ao remendar todas essas anomalias em conjunto, os pesquisadores
tentaram compreender o que parece ser um golpe de sorte incrível. De
acordo com Joseph Hennawi, se você descobrir algo que, segundo a
sabedoria científica atual deve ser extremamente improvável, você chega a
apenas duas conclusões: ou você tem muita sorte e descobriu uma coisa
inédita, ou precisa modificar sua teoria.
Os pesquisadores especulam que algum processo físico pode tornar a
atividade quasar muito mais provável em ambientes específicos. Uma
possibilidade é que os episódios de quasares são acionados quando as
galáxias colidem ou se fundem, porque essas interações violentas
canalizam de forma eficiente muito gás para o buraco negro central. Tais
encontros são muito mais prováveis de ocorrer em um aglomerado denso
preenchido com galáxias, assim como é mais provável encontrar trânsito
na hora do rush em uma grande cidade.
“A nebulosa de emissão gigante é uma peça importante do
quebra-cabeça, uma vez que significa uma enorme quantidade de gás frio
denso”, disse Fabrizio Arrigoni-Battaia, um estudante de doutorado no
Instituto Max Planck de Astronomia que esteve envolvido na descoberta.
Buracos negros brilham?
Buracos negros supermassivos só podem brilhar como quasares se houver
gás para eles engolirem, e um ambiente rico em gás poderia proporcionar
condições favoráveis para abastecer quasares.
Por outro lado, dada a atual compreensão de como as estruturas
maciças se formam no universo, a presença da nebulosa gigante é
totalmente inesperada.
Nossos modelos atuais de formação da estrutura cósmica, feitos com
base em simulações de supercomputadores, preveem que os objetos maciços
no início do universo devem ser preenchidos com gás rarefeito, ao passo
que esta nebulosa gigante de gás requer gases milhares de vezes mais
denso e mais frio, esclarece Sebastiano Cantalupo, que liderou as
observações no Observatório Keck
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