Os pesquisadores observaram a emissão de raios-X do quasar mais luminoso visto nos últimos 9 bilhões de anos da história cósmica, conhecido como SMSS J114447.77-430859.3, ou J1144 para abreviar. A nova perspectiva lança luz sobre o funcionamento interno dos quasares e como eles interagem com seu ambiente. A pesquisa foi publicada na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Hospedado por uma galáxia a 9,6 bilhões de anos-luz da Terra, entre as constelações de Centaurus e Hydra, J1144 é extremamente poderoso, brilhando 100.000 bilhões de vezes mais que o sol. J1144 está muito mais perto da Terra do que outras fontes da mesma luminosidade, permitindo aos astrônomos obter informações sobre o buraco negro que alimenta o quasar e seu ambiente circundante.

O estudo foi liderado pelo Dr. Elias Kammoun, pesquisador de pós-doutorado no Instituto de Pesquisa em Astrofísica e Planetologia (IRAP), e Zsofi Igo, Ph.D. candidato no Instituto Max Planck de Física Extraterrestre (MPE).

Os quasares estão entre os objetos mais brilhantes e distantes do universo conhecido, alimentados pela queda de gás em um buraco negro supermassivo . Eles podem ser descritos como núcleos galácticos ativos (AGN) de luminosidade muito alta que emitem grandes quantidades de radiação eletromagnética observável em comprimentos de onda de rádio, infravermelho, visível, ultravioleta e raios-X. J1144 foi inicialmente observado em comprimentos de onda visíveis em 2022 pelo SkyMapper Southern Survey (SMSS).

Para este estudo, os pesquisadores combinaram observações de vários observatórios espaciais: o instrumento eROSITA a bordo do observatório Spectrum-Roentgen-Gamma (SRG), o observatório ESA XMM-Newton, o Nuclear Spectroscopic Telescope Array da NASA (NuSTAR) e o Neil Gehrels da NASA. Observatório Swift.

A equipe usou os dados dos quatro observatórios para medir a temperatura dos raios-X emitidos pelo quasar. Eles descobriram que essa temperatura é de cerca de 350 milhões de Kelvin, mais de 60.000 vezes a temperatura na superfície do sol. A equipe também descobriu que a massa do buraco negro no centro do quasar é cerca de 10 bilhões de vezes a massa do Sol, e a taxa em que está crescendo é da ordem de 100 massas solares por ano.

A luz de raios-X desta fonte variou em uma escala de tempo de alguns dias, o que geralmente não é visto em quasares com buracos negros tão grandes quanto o residente em J1144. A escala de tempo típica de variabilidade para um buraco negro desse tamanho seria da ordem de meses ou mesmo anos. As observações também mostraram que enquanto uma porção do gás é engolida pelo buraco negro, parte do gás é ejetado na forma de ventos extremamente poderosos, injetando grandes quantidades de energia na galáxia hospedeira.

Dr. Kammoun, principal autor do artigo, diz: "Ficamos muito surpresos que nenhum observatório de raios-X anterior tenha observado esta fonte, apesar de seu poder extremo."

Ele acrescenta: "Quasares semelhantes são geralmente encontrados a distâncias muito maiores, então eles parecem muito mais fracos, e nós os vemos como eram quando o Universo tinha apenas 2-3 bilhões de anos. J1144 é uma fonte muito rara, pois é tão luminosa e muito mais perto da Terra (embora ainda a uma distância enorme!), dando-nos uma visão única de como são esses poderosos quasares."

"Uma nova campanha de monitoramento desta fonte começará em junho deste ano, o que pode revelar mais surpresas desta fonte única."