Uma equipa de astrónomos europeus utilizou o Very Large Telescope do ESO juntamente com outros telescópios para descobrir e estudar o quasar mais distante encontrado até à data. Este farol brilhante, cujo motor é um buraco negro com uma massa dois milhares de milhões de vezes maior que a do Sol, é sem dúvida o objecto mais brilhante descoberto no Universo primitivo. Os resultados deste estudo sairam ontem na revista Nature.

"Este quasar é uma importante sonda do Universo primitivo. É um objecto muito raro que nos ajudará a compreender como é que os buracos negros de massa extremamente elevada cresceram algumas centenas de milhões de anos depois do Big Bang," diz Stephen Warren, o líder da equipa.

Os quasars são galáxias muito distantes e brilhantes que se acredita serem alimentadas por buracos negros de grande massa situados no seu centro. O seu brilho torna-os poderosos faróis que nos podem ajudar a investigar a época do Universo em que se estavam a formar as primeiras estrelas e galáxias. O quasar recém descoberto encontra-se tão afastado que a sua radiação provém-nos da última fase da era da reonização.

Observamos o quasar, denominado ULAS J1120+0641, tal como era apenas 770 milhões de anos depois do Big Bang (desvio para o vermelho de 7,1). A sua radiação levou 12,9 mil milhões de anos a chegar até nós.

Embora objectos mais distantes tenham já sido observados, este quasar récem-descoberto é centenas de vezes mais brilhante. Entre os objectos suficientemente brilhantes para poderem ser estudados em detalhe, este é claramente o mais distante.

O quasar mais distante depois deste observa-se tal como era 870 milhões de anos depois do Big Bang (desvio para o vermelho 6,4). Objectos similares mais longínquos não se conseguem observar em rastreios efectuados no visível, uma vez que a sua radiação, esticada devido à expansão do Universo, observa-se essencialmente na região infravermelha do espectro, na altura em que chega à Terra. O rastreio europeu profundo no infravermelho, UKIDSS (sigla do inglês European UKIRT Infrared Deep Sky Survey), que utiliza o telescópio infravermelho do Reino Unido, situado no Hawaii, foi concebido para resolver este problema. Uma equipa de astrónomos andaram à procura no seio da base de dados de milhões de objectos do UKIDSS no intuito de encontrarem aqueles que poderiam ser quasars distantes há muito procurados. Esta busca deu finalmente resultados.

"Demorámos cinco anos para encontrar este objecto," explica Bram Venemans, um dos autores deste trabalho. "Estávamos à procura de um quasar com um desvio para o vermelho maior que 6,5. Encontrar um que está tão longe, com um desvio para o vermelho maior que 7, foi uma surpresa fantástica. Este quasar possibilita-nos um olhar profundo à era da reionização, fornecendo-nos assim uma oportunidade para explorar uma janela de 100 milhões de anos na história do cosmos, janela essa que se encontrava anteriormente fora do nosso alcance."

A distância ao quasar foi determinada a partir de observações obtidas com o instrumento FORS2 montado no Very Large Telescope do ESO (VLT) e instrumentos montados no Telescópio Gemini Norte. Uma vez que este objecto é relativamente brilhante, é possível obter um espectro da radiação por ele emitida (o que corresponde a separar a radiação nas suas diversas componentes em função da cor). Esta técnica permitiu aos astrónomos obter muita informação sobre o quasar.

Estas observações mostraram que a massa do buraco negro no centro do ULAS J1120+0641 é cerca de dois mil milhões de vezes maior que a do Sol. Uma massa tão elevada é difícil de explicar numa época tão primitiva do Universo. As teorias correntes para o crescimento de buracos negros de massa extremamente elevada predizem um aumento lento da massa à medida que o objecto compacto atrai matéria do seu meio circundante.

"Pensamos que existem em todo o céu apenas cerca de 100 quasars brilhantes com desvio para o vermelho maior que 7," conclui Daniel Mortlock, o autor principal do artigo científico. "Para encontrar este objecto foi necessária uma busca muito minuciosa e demorada, no entanto valeu bem a pena o esforço, já que agora poderemos compreender melhor alguns dos mistérios do Universo primitivo."

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Impressão de artista do mais distante quasar.
Crédito: ESO/M. Kornmesser
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Esta imagem de ULAS J1120+0641, um quasar muito distante alimentado por um buraco negro com uma massa dois milhares de milhões de vezes a do Sol, foi criada a partir de imagens obtidas pelo SDSS e pelo UKIRT. O quasar é o ténue ponto vermelho perto do centro. Este é o quasar mais distante até agora descoberto, visto como era apenas 770 milhões de anos após o Big Bang.
Crédito: ESO/UKIDSS/SDSS
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