Os astrónomos utilizaram as capacidades únicas do Telescópio Espacial Hubble da NASA para espreitar mais perto do que nunca a "garganta" de um buraco negro monstruoso e energético que alimenta um quasar. Um quasar é um centro galáctico que brilha intensamente à medida que o buraco negro consome a matéria que o rodeia.

Segundo Bin Ren, do Observatório da Côte d'Azur e da Universidade da Côte d'Azur em Nice, França, as novas imagens Hubble do ambiente à volta do quasar mostram muitas "coisas estranhas". "Temos algumas manchas de diferentes tamanhos e uma misteriosa estrutura filamentar em forma de L. Tudo isto está a 16.000 anos-luz do buraco negro".

Alguns dos objetos podem ser pequenas galáxias satélites que caem no buraco negro e, por isso, podem oferecer os materiais que irão acretar para o buraco negro supermassivo central, alimentando o brilhante farol. "Graças ao poder de observação do Hubble, estamos a abrir uma nova porta para compreender os quasares", disse Ren. "Os meus colegas estão entusiasmados porque nunca tinham visto tantos pormenores".

Os quasares parecem estrelas como fontes pontuais de luz no céu (daí o nome de objeto "quase estelar"). O quasar deste novo estudo, 3C 273, foi identificado em 1963 pelo astrónomo Maarten Schmidt como o primeiro quasar. A uma distância de 2,5 mil milhões de anos-luz, estava demasiado longe para ser uma estrela. Deve ter sido mais energético do que alguma vez se imaginou, com uma luminosidade mais de 10 vezes superior à das galáxias elípticas gigantes mais brilhantes. Este facto abriu a porta a um novo e inesperado quebra-cabeças na cosmologia: o que é que está a alimentar esta enorme produção de energia? O culpado provável é a acreção de material num buraco negro.

Em 1994, a nova visão nítida do Hubble revelou que o ambiente que rodeia os quasares é muito mais complexo do que se suspeitava. As imagens sugeriam colisões galácticas e fusões entre quasares e galáxias companheiras, onde os detritos caíam em cascata sobre buracos negros supermassivos. Isto faz reacender os buracos negros gigantes que impulsionam os quasares.

Para o Hubble, olhar para o quasar 3C 273 é como olhar diretamente para o farol ofuscante de um carro e tentar ver uma formiga a rastejar no capô. O quasar emite milhares de vezes a energia total das estrelas de uma galáxia. Um dos quasares mais próximos da Terra, 3C 273, está a 2,5 mil milhões de anos-luz de distância (se estivesse muito próximo, a algumas dezenas de anos-luz da Terra, apareceria tão brilhante como o Sol no céu!). O STIS (Space Telescope Imaging Spectrograph) do Hubble pode servir como um coronógrafo para bloquear a luz de fontes centrais, não muito diferente da forma como a Lua bloqueia o brilho do Sol durante um eclipse solar total. Os astrónomos usaram o STIS para revelar os discos de poeira em torno das estrelas, para compreender a formação dos sistemas planetários, e agora podem usar o STIS para compreender melhor as galáxias hospedeiras dos quasares. O coronógrafo do Hubble permitiu aos astrónomos olhar oito vezes mais perto do buraco negro do que nunca.

Os cientistas obtiveram uma visão rara do jato extragaláctico de material do quasar, com 300.000 anos-luz de comprimento, que atravessa o espaço quase à velocidade da luz. Comparando os dados coronográficos do STIS com imagens de arquivo do mesmo instrumento, mas separados por 22 anos, a equipa liderada por Ren concluiu que o jato se move mais rapidamente quando está mais longe do buraco negro monstruoso.

"Com as estruturas espaciais finas e o movimento do jato, o Hubble colmatou uma lacuna entre a interferometria rádio de pequena escala e as observações óticas de grande escala, e assim podemos dar um passo observacional para uma compreensão mais completa da morfologia das hospedeiras dos quasares. A nossa visão anterior era muito limitada, mas o Hubble permite-nos compreender em pormenor a morfologia complicada dos quasares e as interações galácticas. No futuro, a observação de 3C 273 no infravermelho com o Telescópio Espacial James Webb poderá dar-nos mais pistas", disse Ren.

Há pelo menos um milhão de quasares espalhados pelo céu. São "holofotes" de fundo úteis para uma série de observações astronómicas. Os quasares eram mais abundantes cerca de 3 mil milhões de anos após o Big Bang, quando as colisões galácticas eram mais comuns.

// NASA (comunicado de imprensa)
// STscI (comunicado de imprensa)
// Observatório da Côte d'Azur (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (Astronomy & Astrophysics)
// Artigo científico (arXiv.org)

Quer saber mais?

CCVAlg - Astronomia:
07/06/2022 - Estrutura desconhecida em galáxia revelada por imagens de alto contraste

3C 273:
Wikipedia

Quasar:
Wikipedia

Buraco negro supermassivo:
Wikipedia

Telescópio Espacial Hubble:
Hubble, NASA 
ESA
Hubblesite
STScI
Base de dados do Arquivo Mikulski para Telescópios Espaciais
Arquivo de Ciências do eHST
Wikipedia