A imagem à esquerda mostra a concepção de um artista da porção central da galáxia que hospeda o quasar SDSS J135246.37 + 423923.5 visto em comprimentos de onda ópticos. Ventos fortes obscurecem nossa visão, e assinaturas de impressão do fluxo energético no espectro do SDSS. A imagem à direita mostra a visão do mesmo artista em comprimentos de onda infravermelhos, como visto pelo detector Gemini GNIRS. O escoamento espesso é transparente em comprimentos de onda infravermelhos, dando-nos uma linha de visão clara para o quasar. O espectro infravermelho produz o redshift do quasar, e a partir desse quadro de referência, medimos a velocidade de vazão recorde. Crédito:Observatório Internacional Gemini / NOIRLab / NSF / AURA / P. Marenfeld
Pesquisadores usando o telescópio Gemini North no Maunakea do Havaí detectaram o vento mais energético de qualquer quasar já medido. Este fluxo, que viaja a quase 13% da velocidade da luz, carrega energia suficiente para impactar dramaticamente a formação de estrelas em uma galáxia inteira. A tempestade extragaláctica ficou escondida à vista de todos por 15 anos antes de ser revelada por modelos de computador inovadores e novos dados do Observatório internacional Gemini.
O vento mais energético de um quasar foi revelado por uma equipe de astrônomos usando observações do Observatório internacional Gemini, um programa do NOIRLab da NSF. Este poderoso fluxo de saída está se movendo para dentro de sua galáxia hospedeira a quase 13% da velocidade da luz, e se origina de um quasar conhecido como SDSS J135246.37 + 423923.5 que fica a cerca de 60 bilhões de anos-luz da Terra.
"Embora ventos de alta velocidade tenham sido observados anteriormente em quasares, estes têm sido finos e finos, carregando apenas uma quantidade relativamente pequena de massa, "explica Sarah Gallagher, um astrônomo da Western University (Canadá) que liderou as observações do Gemini. "A saída deste quasar, em comparação, varre uma enorme quantidade de massa a velocidades incríveis. Este vento é incrivelmente poderoso, e não sabemos como o quasar pode lançar algo tão substancial ”.
Além de medir o fluxo de saída do SDSS J135246.37 + 423923.5, a equipe também foi capaz de inferir a massa do buraco negro supermassivo que alimenta o quasar. Este objeto monstruoso é 8,6 bilhões de vezes mais massivo que o Sol - cerca de 2.000 vezes a massa do buraco negro no centro de nossa Via Láctea e 50% mais massivo do que o conhecido buraco negro na galáxia Messier 87.
Este resultado está publicado no Astrophysical Journal e o quasar estudado aqui agora detém o recorde do vento de quasar mais energético medido até o momento, com um vento mais enérgico do que os relatados recentemente em um estudo de 13 quasares.
Apesar de sua massa e fluxo energético, a descoberta dessa usina de força permaneceu em uma pesquisa de quasar por 15 anos antes que a combinação dos dados do Gemini e o método de modelagem por computador inovador da equipe permitissem que ela fosse estudada em detalhes.
"Ficamos chocados - este não é um quasar novo, mas ninguém sabia o quão incrível era até que a equipe conseguiu os espectros de Gêmeos, "explica Karen Leighly, um astrônomo da Universidade de Oklahoma que foi um dos líderes científicos desta pesquisa. "Esses objetos eram muito difíceis de estudar antes que nossa equipe desenvolvesse nossa metodologia e tivesse os dados de que precisávamos, e agora parece que eles podem ser o tipo mais interessante de quasares ventosos para estudar. "
Quasares - também conhecidos como objetos quase estelares - são um tipo de objeto astrofísico extraordinariamente luminoso que reside nos centros de galáxias massivas. Consistindo em um buraco negro supermassivo rodeado por um disco brilhante de gás, quasares podem ofuscar todas as estrelas em sua galáxia hospedeira e podem impulsionar ventos poderosos o suficiente para influenciar galáxias inteiras.
"Alguns ventos impulsionados por quasares têm energia suficiente para varrer o material de uma galáxia necessária para formar estrelas e, assim, extinguir a formação de estrelas, "explica Hyunseop (Joseph) Choi, um estudante de graduação na Universidade de Oklahoma e o primeiro autor do artigo científico sobre esta descoberta. "Nós estudamos um quasar particularmente ventoso, SDSS J135246.37 + 423923.5, cujo fluxo de saída é tão espesso que é difícil detectar a assinatura do próprio quasar em comprimentos de onda visíveis. "
Apesar da obstrução, a equipe foi capaz de obter uma visão clara do quasar usando o espectrógrafo Gemini Near-Infrared (GNIRS) no Gemini North para observar os comprimentos de onda infravermelhos. Usando uma combinação de espectros de alta qualidade da Gemini e uma abordagem pioneira de modelagem por computador, os astrônomos descobriram a natureza da saída do objeto - o que provou, notavelmente, para ser mais energético do que qualquer fluxo de saída de quasar medido anteriormente.
A descoberta da equipe levanta questões importantes, e também sugere que pode haver mais desses quasares esperando para serem encontrados.
Não sabemos quantos mais desses objetos extraordinários estão em nossos catálogos de quasares que ainda não conhecemos, "conclui Choi" Uma vez que o software automatizado geralmente identifica quasares por fortes linhas de emissão ou cor azul - duas propriedades que faltam ao nosso objeto - poderia haver mais desses quasares com fluxos de saída tremendamente poderosos escondidos em nossas pesquisas. "
"Esta descoberta extraordinária foi possível com os recursos fornecidos pelo Observatório internacional Gemini; a descoberta abre novas janelas e oportunidades para explorar ainda mais o Universo nos próximos anos, "disse Martin Still, diretor do programa de astronomia da National Science Foundation, que financia o Observatório Gemini dos EUA como parte de uma colaboração internacional. "O Observatório Gemini continua a avançar nosso conhecimento do Universo, fornecendo à comunidade científica internacional acesso de vanguarda à instrumentação e às instalações do telescópio."