Em resumo
O telescópio espacial Euclid, da Agência Espacial Europeia (ESA), descobriu 31 dos mais antigos quasares já encontrados. Dois desses núcleos galácticos gigantes e deslumbrantes, alimentados por buracos negros supermassivos, são os quasares mais antigos observados até agora na história do cosmos. Eles brilhavam com a luz de um trilhão de Soles quando o Universo tinha 670 milhões de anos — apenas 5% da sua idade atual.
Em detalhes
Quasares
representam uma fase breve na vida de uma galáxia, durante a qual grandes quantidades de material em espiralizam em direção ao buraco negro supermassivo central, liberando quantidades enormes de energia. Nessa fase, o núcleo da galáxia brilha mais intensamente do que qualquer outra coisa no Universo, frequentemente ofuscando o restante da galáxia hospedeira em centenas a milhares de vezes.
Há décadas, buscamos os primeiros quasares do Universo. Esses objetos revelam o que estava acontecendo nos primeiros dias do cosmos, incluindo como os primeiros buracos negros supermassivos e as galáxias começaram a se formar. No entanto, quasares desse período são difíceis de encontrar. Eles são raros, pois poucas galáxias ainda tiveram tempo de crescer o suficiente, e sua luz primordial é fraca e fácil de confundir com a de estrelas que estão mais próximas de nós.
O Euclid, lançado em 2023, está se aprofundando nessa parte intrigante da história cósmica antiga — com resultados empolgantes. O telescópio já descobriu um número sem precedentes de 31 novos quasares no Universo primitivo, recuando para um tempo em que o cosmos tinha apenas 5% da sua idade atual.
“Esses quasares iniciais datam da infância do Universo”, diz Daming Yang, da Universidade de Leiden, na Holanda, autor principal do artigo sobre a descoberta do Euclid. “Ao encontrá-los e estudá-los, podemos entender melhor como esses sistemas enormes se formaram e cresceram tão rapidamente — um dos maiores mistérios da astrofísica.”
Abaixo da ponta do iceberg
Os quasares mais antigos que conhecíamos até agora eram apenas a ponta do iceberg: os raros e brilhantes “outliers” que foram os mais fáceis de detectar. Simplesmente não havíamos encontrado quasares suficientes dos primeiros tempos do Universo para estudá-los adequadamente como um grupo. A nova descoberta do Euclid muda isso, capturando não apenas os outliers brilhantes, mas a maior parte da população de quasares antigos.
“Euclid é uma verdadeira mudança de jogo”, acrescenta Daming. “Antes, só conseguíamos encontrar alguns poucos dos quasares antigos mais brilhantes, mas o Euclid permite buscar de forma muito mais eficiente por áreas enormes do céu, captando uma luz muito mais fraca. É uma ferramenta única para caçar quasares.”
A descoberta adiciona 12 novos quasares a um “ redshift ” — uma medida de distância e movimento relacionada a como a luz se comporta ao atravessar o cosmos em expansão — de 7 ou mais, correspondendo aos primeiros 770 milhões de anos do Universo.
Os dois quasares mais antigos do conjunto, EUCL J172902.75+641018.1 e EUCL J125308.55+705432.3, têm redshifts de 7,77 e 7,69, respectivamente, estabelecendo um novo recorde para os quasares mais antigos já encontrados. Ambos estão a pouco mais de 13 bilhões de anos-luz de distância e surgiram durante os primeiros 670 milhões de anos do Universo.
“Essa descoberta mais do que dobra o número de quasares que conhecemos tão antigos”, diz Antonio La Marca, bolsista de pesquisa da ESA na equipe do Euclid. Descobrir os primeiros 10 ou pouco quasares com redshift de 7 ou acima levou mais de uma década para os astrônomos — mas o Euclid já descobriu mais do que isso em um único ano.
“A equipe do Euclid fez, pela primeira vez, um verdadeiro ‘censo’ de quasares no alvorecer do Universo”, acrescenta Antonio. “É um grande passo para entender esses objetos fascinantes em um nível mais fundamental.”
Um marco na história cósmica
O segundo quasar mais antigo encontrado por Daming e colegas foi recentemente estudado com mais detalhes por Silvia Belladitta e colaboradores. Essas observações mostraram que o quasar está embutido em uma galáxia cheia de poeira e gás, que forma novas estrelas de maneira intensa, sugerindo como poderia ser a galáxia hospedeira de um buraco negro supermassivo primitivo.
Os quasares remetem a um período fascinante da história do cosmos conhecido como “ epoch of reionisation ” (época da reionização): quando tudo passou de ser frio e escuro (“dark ages”, idades das trevas) para quente e “ionizado” (separado pela luz energética). Essa época de transição foi uma era crucial que preparou o terreno para tudo o que vemos hoje.
“Quasares antigos são descobertas raras. Eles são interessantes por si só, mas também são máquinas do tempo que nos permitem explorar o Universo primitivo e entender como a primeira geração de galáxias surgiu”, diz Valeria Pettorino, cientista do Projeto Euclid da ESA.
“As capacidades do Euclid são incomparáveis. O telescópio combina uma grande área, profundidade, imagens nítidas e uma visão única no infravermelho baseada no espaço de um modo que permite identificar objetos raros e extremamente distantes com muito mais eficiência do que antes.
E não é apenas o telescópio: o processamento dos dados só é possível graças a milhares de cientistas e engenheiros do Euclid Consortium trabalhando juntos para entregar descobertas científicas, filtrando enormes conjuntos de dados para identificar quasares raros e distantes que podemos estudar ainda mais usando telescópios na Terra.”
Os 31 quasares reportados aqui foram descobertos em dados do Euclid Wide Survey , que cobrirá mais de um terço do céu total quando estiver completo. O Euclid revelará os segredos do dark Universe ; o telescópio está explorando sua composição, história e evolução, além de mapear sua estrutura em larga escala, observando bilhões de galáxias — e revelando muitos quasares — à medida que faz isso.
Notas para editores
Euclid: Discovery of 31 new quasars at 6.6 O quasar com maior redshift neste trabalho é nomeado EUCL J172902.75+641018.1 (redshift de 7,77), e o segundo com maior redshift é nomeado EUCL J125308.55+705432.3 (redshift de 7,69). O recordista anterior,
descoberto em 2021
, tem um redshift de 7,64. Sobre o Euclid O Euclid
foi
lançado
em julho de 2023 e iniciou suas observações científicas de rotina em
14 de fevereiro de 2024
. Em
novembro de 2023
e
maio de 2024
, o mundo recebeu os primeiros vislumbres da qualidade das imagens do Euclid, e
em outubro de 2024
foi divulgada a primeira parte do grande mapa do Universo. O primeiro lote de dados do levantamento do Euclid, incluindo uma prévia de seus campos profundos, foi lançado em
março de 2025
. Para mais descobertas da missão e divulgações de dados, veja:
esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Euclid O Euclid é uma missão europeia, construída e operada pela ESA, com contribuições de seus
Estados-Membros
e da NASA. O Euclid Consortium — composto por mais de 2000 cientistas de 300 institutos em 15 países europeus, além dos EUA, Canadá e Japão — é responsável por fornecer os instrumentos científicos e a análise dos dados científicos. A ESA selecionou a Thales Alenia Space como contratante principal para a construção do satélite e do seu módulo de serviço, com a Airbus Defence and Space escolhida para desenvolver o módulo de carga útil, incluindo o telescópio. A NASA forneceu os detectores do Near-Infrared Spectrometer and Photometer (NISP). O Euclid é uma missão de classe média no
Cosmic Vision Plan
da ESA. Contato