Com a ajuda do Very Large Telescope do European Southern Observatory (ESO's VLT), astrônomos descobriram e estudaram em detalhes a fonte mais distante de emissão de rádio conhecida até hoje. A fonte é um quasar "rádio-alto" - um objeto brilhante com poderosos jatos emitindo em comprimentos de onda de rádio - que está tão longe que sua luz levou 13 bilhões de anos para chegar até nós. A descoberta pode fornecer pistas importantes para ajudar os astrônomos a compreender o início do Universo.

Quasares são objetos muito brilhantes que ficam no centro de algumas galáxias e são alimentados por buracos negros supermassivos. À medida que o buraco negro consome o gás circundante, energia é liberada, permitindo que os astrônomos os localizem mesmo quando estão muito distantes.

O quasar recém-descoberto, apelidado de P172 + 18, está tão distante que a luz dele viajou por cerca de 13 bilhões de anos para nos alcançar:nós o vemos como era quando o Universo tinha cerca de 780 milhões de anos. Embora quasares mais distantes tenham sido descobertos, esta é a primeira vez que os astrônomos foram capazes de identificar as assinaturas reveladoras de jatos de rádio em um quasar tão cedo na história do Universo. Apenas cerca de 10% dos quasares - que os astrônomos classificam como "rádio-alto" - têm jatos, que brilham intensamente nas frequências de rádio.

P172 + 18 é alimentado por um buraco negro cerca de 300 milhões de vezes mais massivo do que o nosso Sol, que está consumindo gás a uma taxa impressionante. "O buraco negro está consumindo matéria muito rapidamente, crescendo em massa a uma das taxas mais altas já observadas, "explica a astrônoma Chiara Mazzucchelli, Fellow do ESO no Chile, que liderou a descoberta junto com Eduardo Bañados do Instituto Max Planck de Astronomia da Alemanha.

Os astrônomos acham que há uma ligação entre o rápido crescimento de buracos negros supermassivos e os poderosos jatos de rádio localizados em quasares como o P172 + 18. Acredita-se que os jatos sejam capazes de perturbar o gás ao redor do buraco negro, aumentando a taxa na qual o gás cai. Portanto, o estudo de quasares com alto volume de rádio pode fornecer informações importantes sobre como os buracos negros no início do Universo atingiram seus tamanhos supermassivos tão rapidamente após o Big Bang.

"Acho muito empolgante descobrir 'novos' buracos negros pela primeira vez, e para fornecer mais um bloco de construção para compreender o Universo primordial, de onde viemos, e, finalmente, nós mesmos, "diz Mazzucchelli.

P172 + 18 foi reconhecido pela primeira vez como um quasar distante, depois de ter sido previamente identificado como uma fonte de rádio, no Telescópio Magalhães do Observatório Las Campanas, no Chile, por Bañados e Mazzucchelli. "Assim que obtivemos os dados, nós o inspecionamos a olho, e soubemos imediatamente que tínhamos descoberto o quasar de rádio-alto mais distante conhecido até agora, "diz Bañados.

Contudo, devido a um curto tempo de observação, a equipe não tinha dados suficientes para estudar o objeto em detalhes. Seguiu-se uma enxurrada de observações com outros telescópios, incluindo com o instrumento X-shooter no VLT do ESO, o que lhes permitiu aprofundar as características deste quasar, incluindo a determinação de propriedades-chave, como a massa do buraco negro e a velocidade com que ele está consumindo matéria de seus arredores. Outros telescópios que contribuíram para o estudo incluem o Very Large Array do National Radio Astronomy Observatory e o Keck Telescope nos Estados Unidos.

Enquanto a equipe está animada com a descoberta, aparecer em The Astrophysical Journal , eles acreditam que este quasar com alto volume de rádio pode ser o primeiro de muitos a ser encontrado, talvez em distâncias cosmológicas ainda maiores. "Esta descoberta me deixa otimista e acredito - e espero - que o recorde de distância seja quebrado em breve, "diz Bañados.

Observações com instalações como ALMA, em que ESO é um parceiro, e com o próximo Extremely Large Telescope (ELT) do ESO poderia ajudar a descobrir e estudar mais detalhes sobre esses objetos primitivos do Universo.

Esta pesquisa é apresentada no artigo "A descoberta de uma alta acreção, quasar de rádio alto em z =6,82 "para aparecer no Astrophysical Journal .