Descoberta de Quasares Duplos

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Hubble Mancha gêmeos cósmicos raros: Quasares duplos pego
brincando no início do universo
Este conceito de artista mostra o brilho brilhante de dois quasares que residem nos núcleos de duas galáxias que estão
no processo caótico de fusão. O cabo de guerra gravitacional entre as duas galáxias acende uma tempestade de fogo
de nascimento de estrelas.
Pontos-chave
O Telescópio Espacial Hubble descobriu um par de quasares gravitacionalmente ligados em galáxias fundindo
do início do universo.
Os quasares duplos são raros e podem fornecer insights sobre o crescimento inicial do buraco negro e
montagem de galáxias.
Simulações cosmológicas ajudam os pesquisadores a entender a evolução do universo e dos objetos dentro
dele.
O Telescópio Espacial Hubble da NASA fez uma descoberta surpreendente: um par de quasares, unidos pela
gravidade, dentro de duas galáxias em fusão de quando o Universo tinha apenas 3 bilhões de anos de idade. Uma
equipe internacional de pesquisadores, incluindo cosmólogos da Universidade Carnegie Mellon, relatou a descoberta
na edição de 5 de abril da Nature.
Os quasares são alguns dos objetos mais brilhantes do universo, criados por buracos negros supermassivos
invisíveis no centro de grandes galáxias. Quando os buracos negros se alimentam, eles emitem energia que aquece
e ilumina a poeira e o gás que consomem.
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Graças a telescópios poderosos como o Hubble, os pesquisadores agora podem ver quasares do início do universo.
Os quasares duplos são raros, mas acredita-se que sejam um sinal de fusões de galáxias.
Tiziana Di Matteo, professora de física e diretora do Centro McWilliams de Cosmologia McWilliams, de Carnegie
Mellon, disse: “Entender como os buracos negros se formam, os primeiros quasares emergem e como eles crescem
ao longo de nossas histórias cósmicas é um dos maiores desafios teóricos e observacionais da astrofísica moderna”.
O par de quasares descoberto pelo Hubble vem de um tempo chamado “dia cósmico”, que se acredita ser o pico de
formação de estrelas e crescimento de buracos negros. Os astrônomos pensam que galáxias e buracos negros se
fundiram com frequência durante esse período, mas eles só viram alguns quasares duplos.
Di Matteo disse: “Se observarmos mais quasares duplos, podemos começar a colocar limites nas teorias sobre o
crescimento inicial dos buracos negros e a montagem de galáxias”.
Simulações cosmológicas são cruciais para esta pesquisa, e Di Matteo é um líder no campo. Sua equipe usa
programas de computador para recriar condições do universo primitivo e ver como o universo e os objetos dentro
dele evoluíram ao longo do tempo.
Nianyi Chen, um estudante de doutorado que trabalha com Di Matteo, disse: “As observações nos dão apenas um
único instantâneo no tempo. Neste caso, vemos o quasar duplo em um ponto de sua vida e de um ângulo. E essa
imagem é turva por instrumentação e matéria. A partir de uma simulação, temos acesso a informações temporais e
espaciais muito mais ricas. De certa forma, é como reconstruir um filme 3D a partir de uma única imagem.”
A equipe do Hubble usou simulações criadas pela equipe de Di Matteo para entender melhor o que o telescópio viu
e suas implicações. Sua simulação revelou informações valiosas sobre os pares de quasares, os buracos negros
supermassivos e os sistemas de galáxias em que vivem.
Chen disse: “Em nossa simulação, podemos rastrear os quasares duplos durante toda a vida e responder a
perguntas sobre como eles nasceram, como eles evoluíram e como seu futuro se parece”.
A simulação pode prever se a fusão dos quasares duplos produzirá ondas gravitacionais, que poderiam ser
detectadas por futuros instrumentos como a Antena Espacial de Interferômetro Laser. Emparelhar os dois fornecerá
dados ainda mais ricos sobre os quasares duplos e a fusão de suas galáxias.