Colisões de Galáxias dão Origem a Quasares

Olhando atrás de espessas nuvens de gás cósmico e poeira, os pesquisadores acreditam ter determinado as origens dos quasares, os objetos mais brilhantes e mais poderosos do universo. Observações no comprimento de onda dos raios-X e do infravermelho de mais de 200 galáxias distantes, junto com imagens feitas na luz visível, revelaram que os quasares se formam quando duas galáxias se chocam e seus buracos negros centrais se fundem em um só. As novas observações também sugerem  que os quasares são mais comuns no universo do que se pensava anteriormente.

Os astrônomos descobriram os quasares, que significa objetos quase estelares, nos anos de 1950. Com apenas o tamanho do sistema solar, os quasares facilmente possuem o brilho de galáxias inteiras e podem existir queimando combustível por mais de 100 milhões de anos. Por décadas, contudo, os astrônomos não puderam decifrar o que gerava esses verdadeiros faróis cósmicos. Os suspeitos óbvios eram os buracos negros supermassivos, que se localizam no centro de quase todas as galáxias existentes, e podem devorar gigantescas quantidades de matéria e são também conhecidos por gerarem jatos de partículas e energia. Mas muitas galáxias, incluindo a Via Láctea, possuem buracos negros supermassivos, mas não geram quasares.

Talvez quasares mais jovens estivessem escondidos. No mínimo, o que os astrônomos começaram a suspeitar no final da década de 1990 quando eles notaram que algumas galáxias tinham seu núcleo central obscurecido por grandes nuvens de poeira que emitiam o mesmo tipo de radiação e produziam níveis de energia similares aos dos quasares.

Para observar além das nuvens, o astrônomo Ezequiel Treister da Universidade do Havaí em Honolulu e seus colegas, selecionaram 200 galáxias candidatas em mais de 100000 imagens feitas pelo Telescópio Espacial Hubble. Então eles apontaram  os telescópios espaciais Chandra e Spitzer, que observam em raios-X e infravermelho respectivamente para os núcleos escuros das galáxias. Os candidatos possuíam distâncias superiores a 11 bilhões de anos-luz, o que significa voltar no tempo e observar como era o universo a  2.7 bilhões de anos atrás. As novas observações revelaram  quasares escondidos em cada uma das galáxias. Além disso, estudando a forma das galáxias nas imagens do Hubble, os astrônomos encontraram que todas elas tinham nascido a partir da fusão de duas galáxias massivas e de seus buracos negros centrais.

Reunindo todas as informações, os dados apresentam uma imagem de como os quasares se formaram. “De repente tudo faz sentido”, disse a astrônoma e co-autora do trabalho Priyamvada Natarajan da Universidade de Yale. Quando duas galáxias se fundem, explica ela, , seus buracos negros supermassivos se combinam. O novo buraco negro, que pesa tanto como bilhões de sóis, começa a devorar tudo na sua vizinhança. Por 100 milhões de anos, essa atividade é coberta por uma poeira gerada no processo de fusão galáctica. Mas eventualmente, o buraco negro consome poeira o suficiente que jatos de partículas brilhantes e poderosas são expelidos pelo mesmo. Após outros 100 milhões de anos, o quasar exauri seus combustível e se torna negro, tornando-se apenas um enfeite ao lado do buraco negro supermassivo.

No inicio do universo, colisões e então os quasares, ocorriam com mais freqüência, isso porque as galáxias se encontravam mais próximas. Por muitos anos, disse Treister, os astrônomos duvidavam  que quasares obscurecidos eram muito comuns.  “Agora, nós estamos vendo que não”.

Os achados fornecem “uma poderosa percepção de como os quasares se formaram e se desenvolveram”, disse Amy Barger da Universidade de Winscosin em Madison. A noção de que quasares obscurecidos é o produto de fusões de galáxias tem começado a circular pelo meio. “Mas é interessante que a fração de quasares obscurecidos segue a taxa de fusão de galáxias, isso significa que não existem muitos outros mecanismos para produzir quasares obscurecidos”.

Observações de quasares distantes revelam que eles se originam da colisão de galáxias massivas.

Fonte:

http://news.sciencemag.org/sciencenow/2010/03/galaxy-collisions-give-birth-to-.html

Sérgio Sacani

Sérgio Sacani

Formado em geofísica pelo IAG da USP, mestre em engenharia do petróleo pela UNICAMP e doutor em geociências pela UNICAMP. Sérgio está à frente do Space Today, o maior canal de notícias sobre astronomia do Brasil.

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