Astrônomos confirmaram uma rara dupla de quasares no início do Universo.

Observações indicam que o objeto J2037–4537 é um par de galáxias em fusão com buracos negros ativos - e não um efeito de lente gravitacional

Astrónomos, recorrendo ao radiinterferómetro do observatório ALMA, confirmaram a existência do raro par apertado de quasares J2037–4537, localizado no Universo primordial. O sistema é observado com desvio para o vermelho 5,7, o que o coloca entre os exemplos mais distantes já conhecidos desse tipo de configuração.

Quasares são núcleos galácticos ativos alimentados por buracos negros supermassivos, capazes de libertar quantidades enormes de energia numa vasta faixa de comprimentos de onda. Em situações pouco comuns, quando duas galáxias entram em processo de fusão, dois desses buracos negros podem ativar-se ao mesmo tempo, dando origem a um par próximo de quasares.

Até agora, sistemas semelhantes eram encontrados sobretudo a distâncias menores (com desvios para o vermelho abaixo de 4), uma fase associada ao pico de atividade das galáxias. O J2037–4537 surgiu como o primeiro candidato a par desse tipo numa etapa mais precoce da evolução do Universo, mas ainda precisava de verificação observacional.

As observações do ALMA permitiram descartar de forma definitiva a hipótese alternativa de lente gravitacional - cenário em que um único quasar pode aparentar ser duas imagens devido à presença de uma galáxia lente entre o objeto e o observador. Ao analisarem a emissão de poeira e a linha do carbono ionizado (C II), os investigadores identificaram sinais de distorções de maré e uma “ponte” de matéria entre os dois componentes, um indicador típico de fusão de galáxias.

Os dois quasares estão separados por uma distância angular de 1,24 segundos de arco, e as suas galáxias hospedeiras apresentam massas dinâmicas de, no mínimo, 20 mil milhões de massas solares cada uma. As taxas de formação estelar nessas galáxias são estimadas em 500–700 massas solares por ano, apontando para uma fase extremamente intensa do seu desenvolvimento.

Os autores também destacam que a fração desses pares de quasares nessa época pode ser superior ao esperado: pelo menos 1,2%, em comparação com cerca de 0,1% no período mais tardio conhecido como “meio-dia cósmico”. Esse resultado pode sugerir que as fusões de galáxias massivas e o crescimento de buracos negros ocorreram de modo mais ativo no Universo inicial do que se supunha.

De acordo com os cálculos, o sistema J2037–4537 deverá evoluir para formar um par gravitacionalmente ligado de buracos negros supermassivos. A expectativa é que esse processo se complete em aproximadamente 2 mil milhões de anos.