Divulgado o maior mapa de universos de buracos negros supermassivos ativos
Um infográfico explicando a criação de um novo mapa de cerca de 1,3 milhão de quasares de todo o universo visível. Crédito:ESA/Gaia/DPAC; Fundação Lucy Reading-Ikkanda/Simons; K. Storey-Fisher et al. 2024 Os astrónomos mapearam o maior volume de sempre do Universo com um novo mapa de buracos negros supermassivos activos que vivem nos centros das galáxias. Chamados de quasares, os buracos negros devoradores de gás são, ironicamente, alguns dos objetos mais brilhantes do Universo.
O novo mapa regista a localização de cerca de 1,3 milhões de quasares no espaço e no tempo, o mais distante dos quais brilhou quando o Universo tinha apenas 1,5 mil milhões de anos. (Para efeito de comparação, o Universo tem agora 13,7 mil milhões de anos.)
"Este catálogo de quasar é diferente de todos os catálogos anteriores porque nos dá um mapa tridimensional do maior volume do Universo de sempre," afirma o co-criador do mapa David Hogg, investigador sénior do Centro de Pesquisa Computacional do Flatiron Institute. Astrofísica na cidade de Nova York e professor de física e ciência de dados na Universidade de Nova York. “Não é o catálogo com mais quasares, e não é o catálogo com as medições de quasares de melhor qualidade, mas é o catálogo com o maior volume total do universo mapeado.”
Hogg e seus colegas apresentam o mapa em um artigo publicado no The Astrophysical Journal . A autora principal do artigo, Kate Storey-Fisher, é pesquisadora de pós-doutorado no Centro Internacional de Física de Donostia, na Espanha.
Os cientistas construíram o novo mapa usando dados do telescópio espacial Gaia da Agência Espacial Europeia. Embora o objetivo principal do Gaia seja mapear as estrelas da nossa galáxia, ele também detecta inadvertidamente objetos fora da Via Láctea, como quasares e outras galáxias, à medida que varre o céu.
"Fomos capazes de fazer medições de como a matéria se aglomera no Universo primitivo que são tão precisas como algumas das dos principais projectos de pesquisa internacionais - o que é bastante notável, dado que obtivemos os nossos dados como um 'bónus' da Via Láctea. projeto Gaia focado", diz Storey-Fisher. Esta representação gráfica do mapa mostra a localização dos quasares do nosso ponto de vista, o centro da esfera. As regiões vazias de quasares são onde o disco da nossa galáxia bloqueia a nossa visão. Quasares com redshifts maiores estão mais distantes de nós. Crédito:ESA/Gaia/DPAC; Fundação Lucy Reading-Ikkanda/Simons; K. Storey-Fisher et al. 2024 Os quasares são alimentados por buracos negros supermassivos nos centros das galáxias e podem ser centenas de vezes mais brilhantes que uma galáxia inteira. À medida que a atração gravitacional do buraco negro gira o gás próximo, o processo gera um disco extremamente brilhante e, às vezes, jatos de luz que os telescópios podem observar.
As galáxias habitadas pelos quasares são cercadas por enormes halos de material invisível chamado matéria escura. Ao estudar os quasares, os astrônomos podem aprender mais sobre a matéria escura, como o quanto ela se aglomera.
Os astrónomos também podem usar a localização de quasares distantes e das suas galáxias hospedeiras para compreender melhor como o cosmos se expandiu ao longo do tempo. Por exemplo, os cientistas já compararam o novo mapa do quasar com a luz mais antiga do nosso cosmos, a radiação cósmica de fundo em micro-ondas. À medida que esta luz viaja até nós, é curvada pela rede interveniente de matéria escura – a mesma rede mapeada pelos quasares. Ao comparar os dois, os cientistas podem medir a intensidade com que a matéria se aglomera.
“Tem sido muito emocionante ver este catálogo estimulando tantas novas ciências”, diz Storey-Fisher. "Pesquisadores de todo o mundo estão usando o mapa do quasar para medir tudo, desde as flutuações iniciais de densidade que semearam a teia cósmica até a distribuição dos vazios cósmicos e o movimento do nosso sistema solar através do universo."
A equipe usou dados do terceiro lançamento de dados do Gaia, que continha 6,6 milhões de candidatos a quasar, e dados do Wide-Field Infrared Survey Explorer da NASA e do Sloan Digital Sky Survey. Ao combinar os conjuntos de dados, a equipe removeu contaminantes como estrelas e galáxias do conjunto de dados original de Gaia e identificou com mais precisão as distâncias até os quasares.
A equipa também criou um mapa que mostra onde se espera que a poeira, as estrelas e outras perturbações bloqueiem a nossa visão de certos quasares, o que é fundamental para a interpretação do mapa dos quasares.
“Este catálogo de quasar é um ótimo exemplo de como os projetos astronômicos são produtivos”, diz Hogg. "O Gaia foi concebido para medir estrelas na nossa própria galáxia, mas também encontrou milhões de quasares ao mesmo tempo, o que nos dá um mapa de todo o universo."
