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Quasares serão usados para medir distâncias próximas ao início do universo

·3 minuto de leitura

Para medir as distâncias dos objetos cósmicos, os astrônomos contam com diversos métodos. Um dos mais básicos é o paralaxe, mas ele só funciona para medições relativamente curtas. Para coisas mais distantes, é preciso encontrar corpos luminosos conhecidos como “vela padrão”.

O tipo de objeto a ser usado como vela padrão depende da distância que se quer medir. Para distâncias mais próximas, são usadas as estrelas Cefeidas, que pulsam de forma relacionada à sua luminosidade, revelando a distância da galáxia onde ela se encontra. Para um nível mais distante, usam-se supernovas do Tipo IA, que datam de cerca de três bilhões de anos após o Big Bang.

Para ir ainda mais longe no espaço — e, portanto, mais distante no passado —, o novo estudo propõe usar a luminosidade de quasares como velas padrão, porque esses objetos permitiriam chegar até 700 milhões de anos após o Big Bang. Isso seria um avanço impressionante em relação às medições feitas com supernovas Tipo IA.

Conceito artístico do jato de um quasar distante (Imagem: Reprodução/NASA/CXC/M.Weiss)
Conceito artístico do jato de um quasar distante (Imagem: Reprodução/NASA/CXC/M.Weiss)

Os autores do estudo argumentam que encontraram uma correlação entre a luz analisada dos raios-X de 2.332 quasares e suas respectivas emissões de radiação ultravioleta. Eles também explicam como essa relação não é alterada com o redshift (fenômeno que “estica” as ondas de luz devido à expansão do universo, tornando-as mais avermelhadas) e, portanto, pode ser usada para calcular a distância dos objetos.

Felizmente, os quasares são um dos objetos mais energéticos e luminosos de todo o universo. Eles são o resultado da atividade de buracos negros supermassivos no centro de suas respectivas galáxias, alimentando-se de matéria e emitindo enormes quantidades de radiação através do plasma em seus discos de acreção e jatos relativísticos. Esse tipo de objeto é uma das várias classes (e a mais poderosa) de centros galácticos ativos.

Com tamanha luminosidade, os quasares localizados a mais de dez bilhões de anos-luz de distância são detectados por instrumentos como o telescópio Hubble. Na verdade, alguns deles estão entre os objetos mais distantes já vistos pela humanidade — o quasar ULAS J1342+0928, por exemplo, tem um desvio para o vermelho de 7,54, o que lhe confere uma distância comóvel (ou seja, em constante variação devido à expansão do universo) estimada em cerca de 29 bilhões de anos-luz. Isso coloca a formação do quasar próxima à era da reionização do universo.

Representação artística do quasar Pōniuāena (Imagem: Reprodução/International Gemini Observatory/NOIRLab/NSF/AURA/P. Marenfeld)
Representação artística do quasar Pōniuāena (Imagem: Reprodução/International Gemini Observatory/NOIRLab/NSF/AURA/P. Marenfeld)

Por falar em expansão do universo, talvez a utilização de quasares para medições, proposta pelo novo estudo, aceito para publicação no Astronomy & Astrophysics, possa ser útil também para as tentativas de calcular a taxa dessa mesma expansão. Esse cálculo tem sido motivo de debate na astronomia porque as diferentes abordagens para resolver o problema resultam em diferentes números.

Os próximos instrumentos científicos, como o Observatório Vera Rubin, e observatórios de raios-X como NuSTAR e o Chandra, já operantes, certamente aumentarão o catálogo de quasares já descobertos no início do universo e coletarão dados cada vez melhores, especialmente de raios-X, para refinar as medições de distâncias. Com isso, o uso desses objetos como velas padrão poderá ser colocado em teste.

Fonte: Canaltech

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