Um quasar de pança cheia - Um quasar quieto aparentemente engoliu tudo o que podia

IMAGEM: Concepção artística do quasar que mudou de aparência, tal como ele apareceu pela primeira vez no início de 2015. A região brilhante em azul mostra o restinho de gás sendo engolido pelo Buraco Negro central.

Crédios: DANA BERRY / SKYWORKS DIGITAL, INC.

Os astrônomos da Sloan Digital Sky Survey (SDSS) anunciaram que um quasar distante encheu a pança.

Suas conclusões, relatadas no Encontro da American Astronomical Society, em Kissimmee, Florida, em 8 de janeiro, explicam por que o quasar SDSS J1011+5442 mudou tão dramaticamente nos poucos anos entre as observações.

“Nós estamos acostumados a pensar que os céus são imutáveis”, explica o professor de astronomia da Universidade de Washington Scott Anderson, que é o principal investigador da Pesquisa Espectrocópica de Domínio de Tempo da SDSS. “A SDSS nos proporciona uma grande oportunidade de ver a mudança assim que ela acontece”.

Os quasares são as áreas compactas no centro das grandes galáxias no meio das quais normalmente há um buraco negro massivo. Por exemplo, o buraco negro no centro da J1011+5442 tem uma massa cerca de 50 milhões de vez a de nosso Sol. À medida em que o buraco negro engole o gás superaquecido, ele emite vastas quantidades de ondas de luz e radiofrequência. Quando os astrônomos da SDSS fizeram suas primeiras observações da J1011+5442 em 2003, eles mediram o espectro do quasar, o que lhes permitiu compreender as propriedades do gás que estava sendo absorvido pelo buraco negro. Em particular, a proeminente linha de “hidrogênio-alpha” no espectro, revelava quanto gás estava caindo para dentro do buraco negro central.

A SDSS mediu outro espectro desse quasar no início de 2015 e percebeu uma enorme diminuição de 2003 para 2015. A equipe então se valeu de observações adicionais feitas por outros telescópios ao longo desses 12 anos para estreitar o período da mudança.

“A diferença era abaladora e sem precedentes”, disse o estudante de pós-graduação em astronomia da UW John Ruan, membro da equipe. “A emissão de hidrogênio-alpha caiu para algo 50 vezes menor em menos de 12 anos e o quasar agora se parece com uma galáxia normal”.

A mudança foi tão grande que toda a colaboração SDSS e toda a comunidade de astronomia passou a chamá-lo de “quasar que mudou de aparência”. O buraco negro continua lá, é claro, porém nos últimos 10 anos parece ter engolido todo o gás em suas vizinhanças. Com o gás todo absorvido pelo buraco negro, a equipe da SDSS não foi capaz de detectar a assinatura espectroscópica do quasar.

“Esta é a primeira vez que vemos um quasar desligar tão dramática e rapidamente”, diz a principal autora Jessie Runnoe, pesquisadora pós-doutorado na Pennsylvania State University.

Antes de Runnoe, Ruan e seus colegas chegarem a essa conclusão, tinham que eliminar outras duas possibilidades. Uma nuvem de poeira poderia ter-se interposto entre os observadores e a Terra, obscurecendo a visão do burco negro central. Porém, concluíram que de forma alguma qualquer nuvem de poeira pudesse ter-se movido rápido o suficiente para causar uma queda de 50 vezes na luminosidade em apenas dois anos. Outra possibilidade era que o brilhante quasar observado em 2003 fosse apenas um clarão temporário causado pela absorção pelo buraco negro de uma estrela próxima. Embora essa possibilidade tenha sido aventada em casos similares, ela não pode explicar o fato que o quasar que mudou de aparência, tenha brilhado por tantos anos antes de apagar.

A conclusão da equipe é que o quasar gastou todo o gás quente e brilhante em suas vizinhanças, o que levou a um rápido declínio em seu brilho.

“Essencialmente, ele ficou sem comida, pelo menos por enquanto”, diz Runnoe. “Nós fomos felizes em termos flagrado ele antes e depois”.

O quasar que mudou de aparência é a maior descoberta relatada pela Pesquisa Espectrocópica de Domínio de Tempo, um componente da quarta fase da SDSS que vai prosseguir pelos próximos anos.

“Nós descobrimos esse quasar porque voltamos para estudar novamente milhares de quasares já vistos antes”, disse Anderson. “Essa descoberta só foi possível porque a SDSS tem tanta profundidade e continuou por tanto tempo”.

Fonte: Chivononpo

Forte abraço,
Prof. Sérgio Torres
Dicas de Física e Super Interessantes

                                                     Sergio Torres


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