Os quasares são objectos peculiares, que libertam uma extraordinária quantidade de energia, em cada segundo, a partir duma região do espaço que é extremamente pequena. Hoje acredita-se que no centro dos quasares se encontra um buraco negro de massa muito elevada, em torno do qual o material circundante se vai acumulando gradualmente num disco, denominado disco de acreção. É a queda de grandes quantidades de gás no buraco negro a um ritmo elevado que provoca a libertação de energia tão extrema e define o quasar. O brilho excepcional característico dos quasares permite que sejam observados a grandes distâncias.

Uma equipa de astrónomos do Canadá e do Reino Unido, liderados por C. Willot (Instituto de Astrofísica Herzberg, Canadá), obteve espectros da radiação infravermelha do quasar mais distante que se conhece, SDSS J1148+5251. Este objecto encontra-se a 13 mil milhões de anos-luz de nós, o que quer dizer que a sua luz foi emitida quando o Universo tinha somente 6% da idade que tem hoje!

As observações foram realizadas com o telescópio de infravermelhos do Reino Unido, o UKIRT (Havai), utilizando o espectrómetro UIST. Os investigadores procuraram no espectro infravermelho do quasar uma risca de emissão característica do magnésio ionizado (Mg II). A análise desta risca permite inferir propriedades dos buracos negros, pois os iões de magnésio pertencem ao gás que circunda o buraco negro, no coração do quasar.

A ideia principal da análise é que a largura da risca de emissão de Mg II indica a velocidade do gás perto do quasar. Comparando com a mesma risca de emissão em quasares mais próximos, é possível inferir a massa do buraco negro central dos quasares distantes. Buracos negros com massa mais elevada terão material a mover-se mais rapidamente do que buracos negros de menor massa. Esta equipa concluiu que o buraco negro de SDSS J1148+5251 tem uma massa 3 mil milhões de vezes a massa do nosso Sol. Além disso, foi utilizado o comprimento de onda da risca de emissão para determinar com grande precisão o desvio para o vermelho deste objecto, a partir do qual se infere a distância ao objecto. O valor do desvio para o vermelho é z=6,41 ± 0,01 e confirma este quasar como o mais distante que se conhece, a cerca de 13 mil milhões de anos-luz de nós.

A medição do brilho de SDSS J1148+5251 mostra que o buraco negro encontra-se a engolir matéria ao ritmo mais elevado que pode. Se o buraco negro acumulasse matéria mais rapidamente, o excesso de luminosidade exerceria uma pressão que impediria mais material de cair para o seu centro. Este limite da taxa de acreção é conhecido como o limite de Eddington.

Este quasar é uma estrutura do Universo muito jovem. O presente estudo confirma que, embora fossem raros, desde cedo existiram no Universo buracos negros, de massa tão elevada, rodeados de um reservatório de gás que lhes permitia alimentar-se de matéria até ao limite de Eddington. A descrição dos resultados desta investigação será publicada, em Abril de 2003, na revista da especialidade Astrophysical Letters.

Fonte da notícia: http://outreach.jach.hawaii.edu/pressroom/2003_distantquasar/