Observou-se que um quasar flutuante distante sofre escurecimento e brilho surpreendentes, com mudanças de luminosidade equivalentes a 2 trilhões de vezes o brilho do Sol. Esta é a primeira vez que um quasar cintilante foi visto no Universo primitivo, datando de 12,9 mil milhões de anos, cerca de 900 milhões de anos após o Big Bang.
quasar é extremamente ativo buraco negro supermassivo no coração de algumas pessoas galáxiaEngolindo violentamente o gás empurrado para o estômago e crescendo com essa alimentação voraz. quando o gás envolve buraco negrode horizonte de eventos – Além deste ponto, nada pode escapar do buraco negro – Devido ao atrito, o buraco negro aquece, fazendo com que o gás brilhe intensamente. Além disso, os campos magnéticos podem transportar algumas das partículas carregadas do gás, afastando-as do buraco negro supermassivo na forma de jatos poderosos e brilhantes. Portanto, os quasares estão entre os objetos mais brilhantes do universo.
Mais de 1 milhão de quasares foram descobertos no universo, mas apenas cerca de 200 deles foram descobertos nos primeiros bilhões de anos de existência do universo. Big Bang. Embora a maioria dos quasares cintilem, a quantidade de cintilação que normalmente fazem é relativamente pequena e, até agora, tal cintilação não foi detectada num quasar durante os primeiros mil milhões de anos da história do Universo.
“Sabe-se que os quasares no universo próximo brilham”, disse Gene Leung, do Instituto Kaveri de Astrofísica e Estudos Espaciais do MIT, em um relatório. declaração. “A oscilação vem de flutuações na forma como o gás entra no buraco negro, e a oscilação de um quasar nos diz algo sobre a estrutura do disco de acreção do buraco negro e a ‘mordida’ que o buraco negro está comendo.”
O quasar em questão está emitindo energia equivalente a 12 trilhões de luminosidades solares, e sua luz flutua cerca de 20%, ou 2 trilhões de vezes a luminosidade do nosso sol.euma quantidade bastante significativa que mostra a rapidez com que este buraco negro está a crescer.
Mesmo assim, os quasares são extremamente ténues a distâncias tão grandes, pelo que detectar estas flutuações gigantescas não é fácil. A luz não apenas viaja grandes distâncias durante longos períodos de tempo, mas a expansão do universo também estende o comprimento de onda da luz para comprimentos de onda mais longos e mais vermelhos, um fenômeno chamado “desvio para o vermelho”.
Quasares distantes tremeluzem como velas cósmicas
Uma equipe liderada por Liang e sua colega do MIT Anna-Christina Allers descobriu o indescritível quasar cintilante após pesquisar os arquivos da NASA. Não existe mais Nova Sabedoria (objeto próximo à terra Missão de detector de levantamento infravermelho de campo amplo. Nova sabedoria Escaneando todo o céu por cerca de 14 anos, em busca de perigo asteróidemas também captura muito do que está acontecendo no céu de fundo.
O desvio para o vermelho da luz do quasar também reduz a frequência das flutuações. À medida que a luz sai deste quasar, ela pode piscar em uma escala de tempo de dias e, quando a luz chega até nós, a tremulação é desviada para o vermelho para vários meses. É por isso que os anos de dados do NEOWISE são tão valiosos.
“Vemos quasares oscilando aleatoriamente ao longo de um período de 14 anos, como a chama de uma vela oscilando sem um padrão fixo”, disse Liang.
O brilho do quasar em diferentes comprimentos de onda está relacionado com mudanças na temperatura do gás que orbita o buraco negro. Quanto mais próximo o gás estiver do buraco negro, mais quente ele se tornará. A partir disto, a equipa de Liang pôde inferir que o gás se tinha depositado num disco de acreção muito plano, em forma de panqueca, que rodeia o buraco negro.
Para um quasar mais antigo, isto não é surpreendente, mas para um quasar tão jovem, pode ser revelador. Isso ocorre porque os buracos negros supermassivos crescem desordenadamente, e as nuvens de gás em queda em torno dos jovens quasares que existiram apenas 850 milhões de anos após o Big Bang ainda deveriam ser bastante inchadas, como um toro espesso e caótico em forma de donut. Depois que um quasar amadurece, o gás se achata em forma de panqueca. Por outras palavras, este quasar parece mais antigo do que é.
“Penso que isto mostra que todas as fases de crescimento caótico e muito rápido pelas quais esperamos que todos os buracos negros passem em algum momento acontecem muito, muito cedo, antes de os vermos como estes quasares muito brilhantes e brilhantes,” disse Allers. “Isso é o que está surgindo.”
Os astrônomos obtiveram evidências de que buracos negros supermassivos se formam mais rápido do que imaginamos nuvens de gás colapsando diretamente, o que pode ser visto em “pequeno ponto vermelho‘ foi encontrado Telescópio Espacial James Webb (JWST) no universo primitivo. A descoberta de um quasar maduro que existiu há 12,9 mil milhões de anos apoia as teorias emergentes de que os buracos negros supermassivos se formam precocemente e se desenvolvem rapidamente.
“Isso significa que algo aconteceu antes que fez com que esses sistemas parecessem tão maduros”, disse Liang.
Agora, Leung e Eilers esperam usar o JWST para procurar quasares mais antigos (o quasar mais antigo que existiu há 13,2 mil milhões de anos), tentando capturar o que os fez crescer tão rapidamente.
Enquanto isso, suas descobertas podem ser lidas em um artigo publicado na segunda-feira (8 de junho). astronomia natural.
