Há alguns anos que os astrónomos notaram que a massa dos buracos negros centrais das galáxias são directamente proporcionais aos tamanhos dos bojos centrais das galáxias. Isto levou à especulação de que a formação dos buracos negros e das estrelas estava, de alguma maneira, interligada. Os cientistas propuseram um cenário no qual o gás que é puxado pelo buraco negro central da galáxia pode ser o mesmo que forma grande parte das estrelas da galáxia. Estudos de galáxias próximas confirmaram esta hipótese, mas permaneceu a questão de saber se é possível aplicar esta teoria ao Universo muito jovem, quando as primeiras galáxias e buracos negros se formaram, e quando perturbações, devidas a colisões entre galáxias, eram frequentes.

O estudo de um quasar distante, a 12 mil milhões de anos-luz, veio responder afirmativamente a esta questão. Observações do quasar PSS J2322+1944, cuja distância indica que representa o Universo com menos de 2 mil milhões de anos, revelou que a galáxia que o alberga possui um disco central de gás em que centenas de novas estrelas nascem cada ano. Com 13 000 anos-luz de diâmetro, o disco forma, por ano, uma massa total de novas estrelas equivalente a 900 vezes a massa do Sol. A esta taxa, calcula-se que a maioria das estrelas duma grande galáxia elíptica estaria formada em apenas 100 milhões de anos!

O trabalho de investigação foi liderado por C. Carilli (National Radio Astronomy Observatory

National Radio Astronomy Observatory (NRAO)
O NRAO é o Observatório Nacional de Radioastronomia dos EUA e opera vários radiotelescópios, como o VLA, o VLBA, o GBT, o EVLA e o ALMA.

, EUA) e encontra-se publicado na edição de 4 de Abril, 2003, da revista Science Express. As observações foram realizadas com o radiotelescópio VLA (do inglês Very Large Array), operado pela NSF (National Science Foundation), com uma ajuda da natureza, que providenciou uma lente gravitacional gigante na direcção certa.

PSS J2322+1944 é um dos quasares mais luminosos do Universo. Foi descoberto por G. Djorgovski e os seus colaboradores do Caltech (Instituto de Tecnologia da Califórnia, EUA) no levantamento do céu digitalizado do Observatório do Monte Palomar. Estudos posteriores da radiação do milímetro, levados a cabo por P. Cox e A. Omont (Instituto de Astrofísica de Paris, França) utilizando os telescópios do IRAM (do francês Institut de Radio

rádio
O rádio é a banda do espectro electromagnético de maior comprimento de onda (menor frequência) e cobre a gama de comprimentos de onda superiores a 0,85 milímetros. O domínio do rádio divide-se no submilímetro, milímetro, microondas e rádio.

Astronomie Millimétrique, uma colaboração da França, Alemanha e Espanha), mostraram que este quasar tinha um enorme reservatório de poeira e gás molecular que estimulava a formação de estrelas. Observações no óptico realizadas no Observatório W. M. Keck (Havai, EUA), mostraram a imagem dupla indicando a lente gravitacional. Todos estes factores tornaram PSS J2322+1944 um candidato ideal para ser estudado com o VLA.

Os resultados obtidos só foram possíveis devido a uma grande ajuda da natureza. Por um lado, para detectar o disco onde se formam as estrelas, os astrónomos precisavam de observar a emissão natural da molécula de monóxido de carbono (CO), um componente importante do gás que forma estrelas. Acontece que esta molécula emite frequências de rádio muito mais elevadas do que o VLA é capaz de receber. Contudo, à distância a que o quasar PSS J2322+1944 se encontra (12 mil milhões de anos-luz), a expansão do Universo desvia, por efeito Doppler, a emissão de CO a 230 GHz para 45 GHz, o que se encontra dentro das capacidades do VLA.

Por outro lado, a grande distância a que se encontra PSS J2322+1944 faz com que nem o VLA consiga resolver detalhes que revelem o disco. Aqui, uma sorte imensa fez com que uma outra galáxia se encontrasse directamente em frente ao quasar, fazendo de lente gravitacional. Com um alinhamento tão perfeito, a imagem do quasar é distorcida de forma a exibir um anel, o chamado Anel de Einstein. As imagens obtidas pelo VLA foram as primeiras a mostrar o Anel de Einstein de PSS J2322+1944. A lente amplifica o sinal, amplia a imagem do quasar, e revela a estrutura do disco com um detalhe sem precedentes.

As lentes gravitacionais foram previstas com base na Teoria da Relatividade Geral de Einstein. O próprio Einstein mostrou, em 1936, que uma lente gravitacional perfeitamente alinhada produziria uma imagem circular, mas achou que as hipóteses de observar um objecto nessas condições eram quase nulas. A primeira lente gravitacional foi descoberta em 1979, e o primeiro Anel de Einstein foi descoberto por investigadores utilizando o VLA em 1987. PSS J2322+1944 é o primeiro Anel de Einstein detectado através da assinatura da emissão de uma molécula, sendo o mais distante até hoje detectado.

Fonte da notícia: http://www.aoc.nrao.edu/epo/pr/2003/starburstqso/