Astrônomos descobrem quasares gêmeos em fusão

Parte superior:imagem composta de três cores (bandas HSC r, i e z) em torno de C1 e C2, as duas fontes mais vermelhas no centro. A inserção mostra uma visão expandida de C1 e C2. Abaixo:espectro FOCAS bidimensional de C1 (traço superior de luz) e C2 (traço inferior), criado pelo empilhamento de todos os dados disponíveis. Crédito:Cartas de Diários Astrofísicos (2024). DOI:10.3847/2041-8213/ad35c7

Usando o Telescópio Subaru no Havaí, os astrônomos detectaram um par de quasares em fusão em um alto desvio para o vermelho, como parte da pesquisa do Programa Estratégico Subaru (SPP) Hyper SuprimeCam (HSC). A descoberta fortuita é relatada na última edição do Astrophysical Journal Letters .

Quasares, ou objetos quase estelares (QSOs), são núcleos galácticos ativos (AGN) de luminosidade muito alta, emitindo radiação eletromagnética observável em comprimentos de onda de rádio, infravermelho, visível, ultravioleta e raios X. Eles estão entre os objetos mais brilhantes e distantes do universo conhecido e servem como ferramentas fundamentais para numerosos estudos em astrofísica e cosmologia.

Por exemplo, os quasares têm sido usados para investigar a estrutura em grande escala do universo e a era da reionização. Eles também melhoraram a nossa compreensão da dinâmica dos buracos negros supermassivos e do meio intergaláctico.

Recentemente, uma equipe de astrônomos liderada por Yoshiki Matsuoka, da Universidade Ehime, no Japão, analisou os dados profundos de imagens multibandas coletados pelo HSC-SPP. Analisando os dados, eles detectaram acidentalmente dois quasares em fusão, que receberam as designações HSC J121503.42−014858.7 (C1) e HSC J121503.55−014859.3 (C2).

De acordo com o estudo, os dois quasares estão separados por aproximadamente 39.000 anos-luz e provavelmente estão em associação física um com o outro. As observações detectaram pontes de emissão Lyman-alfa estendidas C1 e C2, bem como várias estruturas estendidas em outras linhas de emissão.

Os astrónomos sublinharam que as estruturas de emissão em ponte indicam que estes dois quasares estão a sofrer uma fusão. Portanto, dado que C1 e C2 estão com um desvio para o vermelho de 6,05, eles são os quasares de fusão mais distantes detectados até agora.

O estudo descobriu que C1 e C2 têm magnitudes absolutas ultravioleta de repouso de -23,1 e -22,6, respectivamente. A luminosidade bolométrica de C1 foi medida em 6,2 quattuordecilhões de erg/s, enquanto no caso de C2 acabou sendo menor – 4,1 quattuordecilhões de erg/s. O estudo também observa que os dois quasares provavelmente possuem buracos negros supermassivos (SMBH) com massas semelhantes.

Resumindo os resultados, os autores do artigo observaram que ainda estão investigando a fusão do quasar recém-detectado e apresentarão resultados mais detalhados em breve.

"Um artigo complementar apresentará as propriedades do gás e da poeira capturadas pelas observações do Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, que fornecem evidências adicionais e medições detalhadas da fusão e também demonstram que as duas fontes não são imagens de lentes gravitacionais de um único quasar, ", escreveram os cientistas.

Mais informações: Yoshiki Matsuoka et al., Discovery of Merging Twin Quasars at z =6.05, Astrophysical Journal Letters (2024). DOI:10.3847/2041-8213/ad35c7
Informações do diário: Cartas de Diários Astrofísicos

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