ALINHAMENTO MISTERIOSO DE QUASARES AO LONGO DE MILHARES DE MILHÕES DE ANOS-LUZ
21 de Novembro de 2014
Novas observações obtidas com o VLT (Very Large Telescope) do ESO, no Chile, revelaram alinhamentos nas maiores estruturas descobertas no Universo até à data. Uma equipa de investigação europeia descobriu que os eixos de rotação dos buracos negros centrais supermassivos numa amostra de quasares encontram-se paralelos entre si ao longo de distâncias de milhares de milhões de anos-luz. A equipa descobriu também que os eixos de rotação destes quasares tendem a alinhar-se com as enormes estruturas da rede cósmica onde residem.
Os quasares são núcleos de galáxias onde existem buracos negros supermassivos muito activos. Estes buracos negros encontram-se rodeados de discos de matéria em rotação extremamente quente, que é muitas vezes ejectada na direcção dos seus eixos de rotação. Os quasares podem brilhar mais intensamente que todas as estrelas da galáxia onde se encontram.
Uma equipa liderada por Damien Hutsemékers da Universidade de Liège, na Bélgica, utilizou o instrumento FORS, montado no VLT, para estudar 93 quasares que se sabia formarem enormes grupos espalhados ao longo de milhares de milhões de anos-luz, e que são observados quando o Universo tinha cerca de um-terço da sua idade atual.
"A primeira coisa estranha em que reparámos foi que alguns dos eixos de rotação dos quasares estavam alinhados uns com os outros - apesar destes quasares se encontrarem separados por milhares de milhões de anos-luz," disse Hutsemékers.
A equipa foi mais longe e investigou se estes eixos de rotação estariam de algum modo ligados, não apenas entre si, mas também com a estrutura a larga escala do Universo nessa altura.
Quando os astrónomos observaram a distribuição de galáxias em escalas de milhares de milhões de anos-luz, descobriram que estes objectos não se encontram uniformemente distribuídos, mas formam uma rede cósmica de filamentos e nodos em torno de enormes vazios onde as galáxias são mais escassas. Este intrigante arranjo de matéria é conhecido por estrutura a larga escala.
Os novos resultados do VLT indicam que os eixos de rotação dos quasares tendem a posicionar-se paralelamente às estruturas de larga escala, nas quais se encontram, ou seja, se os quasares se encontram num filamento comprido, os spins dos seus buracos negros centrais apontarão na direcção do filamento. Os investigadores estimam que a probabilidade destes alinhamentos serem simplesmente um resultado aleatório é menor que 1%.
"A correlação entre a orientação dos quasares e a estrutura a que pertencem é uma importante previsão dos modelos numéricos de evolução do Universo. Estes dados dão-nos a primeira confirmação observacional deste efeito, em escalas muito maiores do que o que tem sido observado até à data em galáxias normais," acrescenta Dominique Sluse do Argelander-Institut für Astronomie em Bona, Alemanha, e Universidade de Liège.
A equipa não conseguiu observar de forma directa os eixos de rotação ou os jactos dos quasares. Em vez disso, foi medida a polarização da radiação emitida por cada quasar e, para 19 deles, encontrou-se um sinal polarizado significativo. A direcção desta polarização, combinada com outras informações, pôde ser utilizada para deduzir o ângulo do disco de acreção e consequentemente a direcção do eixo de rotação do quasar.
"O alinhamento nos novos dados, em escalas ainda maiores do que as actuais previsões das simulações, poderá indicar que ainda falta um ingrediente nos nossos modelos actuais do cosmos," conclui Dominique Sluse.
Esta impressão artística mostra esquematicamente os misteriosos alinhamentos entre os eixos de rotação de quasares e as estruturas a larga escala onde residem. Estes alinhamentos ocorrem ao longo de milhares de milhões de anos-luz, sendo os maiores conhecidos no Universo, e foram revelados por observações obtidas com o VLT do ESO. A estrutura a larga escala está desenhada a azul e os quasares encontram-se assinalados a branco com os eixos de rotação dos seus buracos negros indicados através de uma linha. Esta imagem é meramente ilustrativa, não apresentando a distribuição real das galáxias e dos quasares.
Crédito: ESO/M. Kornmesser
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Esta simulação muito detalhada de estrutura a larga escala foi criada no âmbito da simulação Illustris. A distribuição de matéria escura está marcada a azul e a distribuição do gás encontra-se a laranja. Esta simulação refere-se ao estado atual do Universo e encontra-se centrada num enxame de galáxias massivo. A região que mostramos tem uma dimensão de cerca de 300 milhões de anos-luz.
Crédito: Colaboração Illustris
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