Na aurora do universo: sonda Euclid descobre os 31 quasares mais distantes já vistos

A missão da Agência Espacial Europeia (ESA) encontrou 31 quasares localizados na extremidade do cosmos. Desses, dois são os mais distantes já observados, remontando a um período em que o universo tinha apenas 670 milhões de anos.

O observatório espacial Euclid, lançado pela ESA em 2023, fez uma descoberta que redefine os limites da astronomia observacional. Ele identificou 31 quasares das eras mais antigas do cosmos, um número inédito que mais que dobra a quantidade desses objetos conhecidos para períodos tão remotos, além de incluir dois que quebram todos os recordes de antiguidade cósmica.

Os dois quasares mais notáveis, nomeados EUCL J172902.75+641018.1 e EUCL J125308.55+705432.3, apresentam desvios para o vermelho de 7.77 e 7.69, respectivamente. Isso significa que estão a mais de 13 bilhões de anos-luz, remetendo a um período em que o universo contava com apenas 670 milhões de anos, o que corresponde a 5% de sua idade atual. Essas informações foram divulgadas pela equipe de pesquisa liderada por Daming Yang, da Universidade de Leiden, na Holanda.

Quasares são fases breves na evolução de uma galáxia, marcadas pela queda massiva de matéria em seu buraco negro supermassivo central. Esse processo libera uma energia colossal, fazendo com que o núcleo galáctico brilhe centenas ou até milhares de vezes mais que o resto da galáxia hospedeira, tornando-os os objetos mais luminosos em todo o universo conhecido.

Por décadas, a comunidade científica procurou esses primeiros quasares para decifrar os processos da aurora cósmica, especialmente a formação e o crescimento dos primeiros buracos negros supermassivos e suas galáxias hospedeiras. Contudo, a detecção tem sido difícil devido à sua extrema raridade, pois poucas galáxias haviam atingido o tamanho necessário, e pela pouca intensidade de sua luz primordial, facilmente confundida com a de estrelas mais próximas.

O telescópio Euclid, com suas capacidades técnicas inéditas combinando amplo campo de visão, profundidade de observação excepcional, nitidez de imagem inigualável e visão infravermelha do espaço superou essas barreiras. Ele realizou um verdadeiro censo da população de quasares no universo primitivo, conforme destacou Antonio La Marca, pesquisador da ESA na equipe Euclid. Ele ressaltou que, enquanto descobrir os dez primeiros quasares com desvio para o vermelho igual ou superior a 7 levou mais de uma década, o Euclid ultrapassou esse número em apenas um ano de operação.

Entre os 31 quasares identificados, 12 possuem um desvio para o vermelho de 7 ou mais, correspondendo aos primeiros 770 milhões de anos da história universal. Este período é de grande relevância para a astrofísica, pois coincide com a chamada época da reionização, um intervalo crucial onde o cosmos mudou de um estado frio e escuro para um quente e ionizado, estabelecendo as bases para as estruturas que vemos atualmente.

O segundo quasar mais antigo, descoberto pela equipe de Daming Yang, foi objeto de um estudo aprofundado recente, conduzido por Silvia Belladitta e seus colaboradores. As observações mostraram que esse objeto está inserido em uma galáxia rica em poeira e gás, onde ocorre uma intensa formação estelar, oferecendo indícios valiosos sobre as características das galáxias hospedeiras desses primeiros buracos negros supermassivos.

A capacidade do Euclid de detectar objetos tão distantes não se deve apenas ao seu desempenho técnico, mas também ao processamento sofisticado de dados. Isso permite que milhares de cientistas e engenheiros do Consórcio Euclid analisem grandes volumes de informações para identificar esses quasares raros e remotos, que podem então ser detalhados com telescópios terrestres, conforme esclareceu Valeria Pettorino, cientista de projeto do Euclid na ESA.

Os quasares encontrados nesta campanha derivam de dados coletados pelo Euclid Wide Survey, um programa observacional que, ao ser concluído, abrangerá mais de um terço de toda a esfera celeste. Seu objetivo principal é desvendar os segredos do universo escuro, explorando sua composição, história e evolução, além de mapear sua estrutura em larga escala através da observação de bilhões de galáxias e, como agora se provou, descobrir inúmeros quasares.

Esta descoberta marca um avanço significativo na compreensão desses objetos cativantes. Até agora, os quasares mais antigos conhecidos eram apenas a ponta do iceberg, ou seja, os espécimes excepcionalmente brilhantes mais fáceis de localizar. Não havia quasares suficientes do universo primordial para estudá-los adequadamente como um grupo populacional, uma limitação que o Euclid conseguiu superar ao registrar não apenas os objetos mais luminosos, mas também a maior parte da população de quasares antigos.

A descoberta do Euclid dobra o número de quasares conhecidos com um desvio para o vermelho superior a 7 e estabelece um novo recorde de distância e idade. Isso transforma esses dois objetos em verdadeiras máquinas do tempo, permitindo aos astrônomos vislumbrar uma era do cosmos que permanecia inexplorada e entender como esses sistemas colossais se formaram e cresceram tão rapidamente, um mistério que representa um dos maiores desafios da astrofísica moderna.

A missão Euclid, que prossegue em sua exploração do universo com o propósito de desvendar a natureza da matéria escura e da energia escura, demonstrou com esta descoberta seu valor não apenas para a cosmologia. Ela também é crucial para o estudo dos objetos mais extremos e energéticos do cosmos primordial, abrindo uma nova janela para a compreensão dos processos que moldaram o universo em seus primórdios e levaram à formação das estruturas que observamos hoje.