O telescópio espacial Euclid identificou 31 quasares do Universo primordial. Dois deles são mais antigos do que qualquer outro quasar observado anteriormente: já estavam ativos cerca de 670 milhões de anos depois do Big Bang.
Esses objetos ajudam a investigar uma pergunta difícil: como buracos negros supermassivos conseguiram crescer tão depressa quando o cosmos ainda era jovem?
O que é um quasar
Um quasar não é uma estrela extremamente brilhante. Ele é o núcleo ativo de uma galáxia. Gás e poeira caem em direção a um buraco negro supermassivo, formam um disco muito quente e liberam enormes quantidades de energia antes de atravessar o horizonte de eventos.
Durante essa fase, o núcleo pode superar o brilho de toda a galáxia ao redor. Os dois recordistas do Euclid emitiram luz comparável à de um trilhão de sóis.
Os novos recordistas
O objeto mais distante da amostra é o EUCL J172902.75+641018.1, com redshift 7,77. O segundo é o EUCL J125308.55+705432.3, com redshift 7,69. Ambos estão a mais de 13 bilhões de anos-luz e são vistos como eram nos primeiros 670 milhões de anos da história cósmica.
Redshift mede quanto o comprimento de onda da luz foi esticado pela expansão do Universo. Quanto maior o valor, mais antiga é a luz que chega aos nossos telescópios.
O estudo adicionou 12 quasares com redshift igual ou superior a 7. Foram necessários mais de dez anos para encontrar os primeiros objetos conhecidos nessa faixa; o Euclid superou essa quantidade em aproximadamente um ano de levantamento.
Por que era tão difícil encontrá-los
Quasares primordiais são raros. Poucas galáxias tiveram tempo de construir buracos negros gigantes, e a luz que viajou por mais de 13 bilhões de anos chega fraca. Estrelas próximas na Via Láctea também podem imitar algumas de suas cores.
O diferencial do Euclid é combinar campo amplo, nitidez e observação infravermelha a partir do espaço. Em vez de estudar uma pequena região com profundidade, ele pode procurar objetos raros em grandes áreas. Quando concluído, seu levantamento amplo deverá cobrir mais de um terço do céu.
Uma janela para a reionização
Os quasares existiam durante a época da reionização, período em que a radiação das primeiras fontes luminosas transformou o gás de hidrogênio que preenchia o Universo. A natureza e o ritmo dessa transição ainda são investigados.
Como são intensos, quasares funcionam como faróis de fundo. A luz atravessa o gás existente entre eles e a Terra, carregando marcas que permitem estudar a composição do cosmos antigo.
O mistério do crescimento rápido
Formar um buraco negro supermassivo em menos de um bilhão de anos exige sementes iniciais grandes, alimentação eficiente ou períodos prolongados de crescimento acelerado. Uma amostra maior permite testar se os primeiros quasares eram apenas exceções muito brilhantes ou parte de uma população mais comum.
O Euclid não resolveu sozinho o problema. Ele transformou alguns recordistas isolados em um começo de censo — e isso permite que outros telescópios façam observações detalhadas dos melhores alvos.
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