A maior parte da luz no universo vem das estrelas. Sem a luz das estrelas, o universo seria escuro e frio, e a vida em si nunca poderia se formar. As estrelas podem ser imensamente brilhantes, com algumas sendo milhares de vezes mais brilhantes que o sol . No entanto, em comparação com alguns objetos, as próprias estrelas parecem fracas. Os objetos mais brilhantes conhecidos no universo são chamados de quasares, e podem ser até 100.000 vezes mais brilhantes que toda a galáxia da Via Láctea . O que são quasares e como são produzidos?
O que é um quasar?
Um quasar é composto de dois feixes de energia que se movem para fora em direções opostas. Os quasares foram observados pela primeira vez na década de 1950 e acreditava-se originalmente que eram estrelas distantes. Foi somente com o lançamento do Telescópio Espacial Hubble em meados da década de 1990 que a verdadeira natureza dos quasares foi revelada. Como os quasares são tão brilhantes, eles aparecem como objetos singulares quando vistos com telescópios menores baseados na Terra . À distância, os quasares parecem indistinguíveis de estrelas regulares. Na verdade, o termo quasar significa objeto quase estelar, pois os astrônomos acreditavam originalmente que eram estrelas. O Hubble foi o primeiro telescópio capaz de tirar imagens de alta resolução de quasares, revelando que eles não eram estrelas, mas eram, na verdade, algo totalmente diferente.
Hubble descobriu que cada quasar no universo se origina dentro dos núcleos de galáxias massivas e distantes . Telescópios anteriores não conseguiam ver que os quasares vinham de galáxias devido ao fato de que os quasares ofuscavam amplamente sua galáxia natal. O centro da maioria das galáxias massivas no universo também abriga buracos negros supermassivos , e então se tornou aparente que os quasares devem estar relacionados a buracos negros supermassivos de alguma forma. Uma observação interessante dos quasares é o fato de que eles geralmente se formam apenas nas galáxias mais distantes. Quanto mais longe um objeto está, mais para trás no tempo podemos ver, pois leva tempo para a luz nos alcançar. Os quasares não são apenas mais comuns nas galáxias mais distantes, eles também são mais comuns no universo primitivo. Não há quasares conhecidos em nenhuma das galáxias mais próximas da Via Láctea. Na verdade, o quasar mais próximo está a mais de 600 milhões de anos-luz de distância. Enquanto isso, os quasares mais distantes estão a mais de 13 bilhões de anos-luz de distância, o que significa que se formaram menos de um bilhão de anos após o Big Bang. .
Como os quasares se formam?
Qualquer explicação sobre como os quasares se formam precisa explicar por que eles são emitidos dos núcleos de galáxias massivas e por que eles geralmente só existem no universo primitivo. O modelo atual de formação de quasares é que eles se formam diretamente de buracos negros supermassivos. Ao redor de cada buraco negro supermassivo em qualquer galáxia dada há um vasto disco de material chamado disco de acreção. O disco de acreção orbita o buraco negro supermassivo, com material gradualmente caindo no buraco negro ao longo do tempo. O que acontece se houver um influxo gigantesco de material no buraco negro? Se grandes quantidades de material caírem em um buraco negro supermassivo muito rapidamente, o material gerará uma tremenda quantidade de atrito, aquecendo o disco de acreção. Uma vez que a quantidade de energia no disco de acreção se torna alta o suficiente, a energia explode para fora como dois gigantescos feixes de luz, formando um quasar.
Por que os quasares geralmente só aparecem nas galáxias mais distantes? Acontece que os quasares geralmente são produzidos durante os estágios iniciais da formação de uma galáxia. À medida que uma galáxia se forma , ela atrai uma quantidade enorme de material ao redor. Uma grande quantidade desse material inevitavelmente encontra seu caminho para o buraco negro supermassivo no centro de uma galáxia, o que por sua vez leva ao processo que causa a formação de um quasar. À medida que uma galáxia se forma, ela é muito mais ativa, e mais material cai no buraco negro supermassivo. À medida que uma galáxia envelhece, o buraco negro supermassivo absorverá a maior parte do excesso de material ao seu redor, e o quasar deixará de existir. Cada galáxia, incluindo nossa Via Láctea, provavelmente passou por esse processo no passado. Também é possível que uma galáxia se torne ativa novamente se acontecer de colidir com outra galáxia grande. Quando duas ou mais galáxias colidem, há um influxo gigantesco de material que cai no disco de acreção ao redor de um buraco negro supermassivo. Quasares menores podem ser produzidos durante uma colisão galáctica.