Euclides não está apenas olhando para o céu. Está cavando no tempo.
O telescópio da Agência Espacial Europeia revelou 31 quasares até então desconhecidos. Estas não são apenas manchas fracas. Eles são os núcleos de buracos negros supermassivos que comem matéria na infância do Universo. Alguns brilham com o brilho de um trilhão de sóis. Todos eles datam de quando o cosmos tinha menos de 5% da sua idade atual.
Isso muda a forma como vemos o Universo primordial.
Durante décadas, os astrônomos caçaram esses objetos. Eles estavam procurando respostas. Especificamente, como é que os buracos negros cresceram tão massivamente tão rapidamente? A busca foi difícil porque esses objetos são raros. Desmaiar. Facilmente confundido com estrelas mais próximas. Até agora.
Encontrando os Gigantes Fracos
Antes de Euclides, as pesquisas só conseguiam encontrar os quasares antigos mais brilhantes. O mais raro dos raros. Isso deixou os astrônomos com um tamanho de amostra minúsculo. Uma imagem distorcida. Eles sabiam que os gigantes existiam, mas sentiam falta da população por trás deles.
Euclides mudou o jogo. Lançado em 2023, ele varre amplas áreas do céu em infravermelho. Ele capta luz que os telescópios anteriores não perceberam. Isso permite um censo. Um verdadeiro.
“Euclides é uma verdadeira mudança de jogo”, diz Daming Yang, da Universidade de Leiden. Ele liderou o artigo de descoberta.
Yang salienta que Euclides capta luz mais fraca em áreas enormes. Isso nos permite fazer perguntas melhores. Não apenas eles existiam? Mas quão comuns eles eram?
Os novos dados incluem 31 quasares. A amostra remonta a 13,5 bilhões de anos. Estamos vendo a luz que saiu desses objetos quando o Universo era um bebê.
“Ao encontrá-los e estudá-los, compreendemos melhor como sistemas enormes se formaram tão rapidamente. Um dos maiores mistérios da astrofísica.”
Quebrando recordes de distância
Entre esses 31 objetos, 12 têm desvio para o vermelho de 7 ou mais.
O Redshift mede o quanto a expansão do Universo esticou a luz. Um redshift mais alto significa luz mais antiga. Um desvio para o vermelho de 7 coloca o objeto nos primeiros 770 milhões de anos do tempo cósmico.
Os dois mais velhos estabeleceram novos recordes.
EUCL J1729002.75+064101.8 e EUCL J125808.55+070543.2.
Seus redshifts são 7,79 e 7,69. Eles estão a 13,1 e 13,3 bilhões de anos-luz de distância. Eles já brilhavam quando o Universo tinha apenas 670 milhões de anos. Isto é anterior a qualquer quasar anteriormente conhecido.
Antonio La Marca, investigador da ESA na equipa Euclid, considera-o um grande salto.
Os astrônomos levaram mais de dez anos para encontrar os primeiros dez quasares com alto desvio para o vermelho. Euclides superou esse total em um único ano.
“A equipe Euclid realizou pela primeira vez um verdadeiro censo”, diz La Marca.
Este é um passo fundamental. Estamos passando da identificação de exceções para a compreensão da regra.
Por Dentro do Motor do Universo Primitivo
Por que esses quasares são importantes? Eles iluminam o amanhecer cósmico.
Silvia Belladitta e colegas observaram atentamente o segundo quasar mais antigo. Os dados são reveladores. O buraco negro fica dentro de uma galáxia repleta de gás e poeira. As estrelas estão se formando lá em um ritmo furioso.
Este ambiente sugere um link.
O buraco negro supermassivo precisava de um enorme suprimento de alimentos para alimentar o brilho do seu quasar. A galáxia hospedeira estava ocupada transformando esse mesmo gás em estrelas. Eles cresceram juntos. Co-evoluiu.
Esses objetos apareceram durante a época da reionização.
Antes deste período, o Universo passou pela “idade das trevas”. O gás hidrogênio era frio e neutro. A luz energética das primeiras estrelas, galáxias e quasares retirou elétrons dos átomos. O gás ficou ionizado. O cosmos ficou transparente. Estruturado.
Esses antigos quasares fizeram parte dessa transição. Eles ajudaram a dissipar a neblina.
“Os quasares antigos são máquinas do tempo”, diz Valeria Pettorino, cientista do projecto da ESA.
Eles nos permitiram explorar como surgiram as primeiras galáxias. Eles são raros. Mas eles também são fundamentais.
O que vem a seguir
As capacidades de Euclides são distintas. Visão infravermelha baseada no espaço. Imagem nítida. Profundidade. Ampla cobertura de área. Ele seleciona objetos distantes com eficiência.
Mas o telescópio é apenas metade da história.
O processamento de dados exigiu milhares de cientistas e engenheiros do Euclid Consortium. Eles examinaram enormes conjuntos de dados. Eles encontraram esses quasares raros. Agora, os telescópios terrestres podem estudá-los mais detalhadamente.
Os 31 quasares vêm do Euclid Wide Survey. Essa pesquisa acabará por cobrir mais de um terço do céu.
À medida que Euclides mapeia milhares de milhões de galáxias, a contagem de quasares antigos provavelmente aumentará. Os dados também lançarão luz sobre a matéria escura. Na história cósmica. Sobre a estrutura em grande escala do Universo.
Estamos apenas começando a ver os limites do que está lá fora. A luz desses objetos com um trilhão de sol viajou 13 bilhões de anos para chegar até nós. E agora está nos contando como tudo começou.
