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Os Quasars

Observatório Phoenix
Dúvidas e Perguntas?

Normalmente as galáxias apresentam certa atividade em seu núcleo, mas algumas galáxias espirais, apresentam seus núcleos anormalmente ativos e brilhantes. Em 1944 Carl K. Seyfert chamou a atenção para estas galáxias que, a partir dai foram chamadas galáxias Seyferts.

Fontes de rádio são comuns nos núcleos galácticos. A nossa Via Láctea não foge à esta regra geral. Várias destas fontes foram encontradas, espalhadas pelo universo, mas algumas delas pareciam ser pequenas demais. Opticamente, eram bastante brilhantes, o que parecia indicar que estavam relativamente próximas, mas quando analisadas pelos radio telescópios, seu tamanho não podia ser medido, eram fontes pontuais, como estrelas. Outro fator desconcertante era seu espectro, completamente maluco, sem os parâmetros esperados para uma estrela. Sem uma definição melhor de sua origem, foram batizados de radio estrelas.

Em 1960, vários cosmólogos se debruçaram sobre o problema, entre eles Thomas Matthews e Allan Sandage. Trabalhando nos observatórios de Mont Wilson e Palomar encontraram três destas fontes de rádio, mas não conseguiam entender o espectro visível e publicaram apenas os dados de suas descobertas. Em 1963, Maarten Schmidt e sua equipe, no Caltech, encontraram outra fonte de rádio com o mesmo espectro estranho e sugeriram uma solução: o espectro parecia estranho porque poderia estar deslocado para o vermelho muito além do que seria admissível. 
O desvio para o vermelho indicava que, apesar de brilhantes, estes objetos deveriam estar a vários bilhões de anos-luz de distância! O desvio para o vermelho (redshift) é o equivalente do efeito Doppler, estudado para o som, aplicado às ondas da luz. Representado pela letra z, um desvio para o vermelho de z = 0,2, significa que o corpo emissor da luz está se afastando com uma velocidade de 20% da velocidade da luz. O desvio para o vermelho das radio estrelas era da ordem de 2,8! 
Como pela teoria da relatividade de Einsten, nada pode ser mais rápido que a luz, as fórmulas relativísticas foram utilizadas, mas mesmo assim foi obtida uma velocidade altíssima. Para ter o brilho observado a quantidade de luz emitida teria que ser incrivelmente grande, além de todas as expectativas, muito maior que o brilho de galáxias inteiras. Sua velocidade de afastamento deveria ser próxima à velocidade da luz! Seu espectro caótico seria explicado pela altíssima temperatura, da ordem de bilhões de kelvins. Sandage e Matthews ligaram estas radio estrelas às galáxias Seyferts. Aparentemente eram do mesmo tipo, mas vistas de pontos de vista diferentes, dependendo do ângulo que se apresentam. Quando os astrônomos compreenderam a extensão da descoberta, fizeram uma corrida aos espectrógrafos. 
Esta descoberta mudou até os limites do universo antes imaginado. As rádio estrelas tiveram seu nome mudado para quasars, abreviação de "quasi-estellar radio sources", ou fontes de rádio quase estrelares. As pequizas realizadas nos anos seguintes tentam explicar o que acontece com estas galáxias.

Ao que tudo indica, os quasars são galáxias espirais, com um buraco negro gigantesco em seu centro. Com uma massa entre milhões e alguns bilhões de vezes a massa do Sol. O buraco negro é um pequeno ponto, em relação às dimensões astronômicas. Gás vai penetrando no interior deste ponto até não ser mais possível, formando um vórtice na entrada, o que resulta num violento turbilhão em torno do buraco negro, chamado de disco de acréscimo. Como o fluxo de massa é maior do que o buraco negro pode absorver, o gás a altíssimas temperaturas é expelido em comprimentos de onda de alta energia por dois jatos simétricos, perpendiculares ao centro do disco, liberando uma quantidade de energia muito maior do que seria possível com uma reação nuclear. Se este jato estiver na nossa direção, como o facho de uma lanterna, veremos o quasar como um ponto brilhante, de enorme intensidade. Se o observarmos lateralmente, ele será menos brilhante, mas poderemos ver o facho saindo do centro.

Um quasar, o 3C273 em Virgem tem uma magnitude de 13,6, e é o único que pode ser observado pelos telescópios de amadores. Fotografias mostram o longo jato de gás saindo de seu núcleo, revelando a sua violenta atividade.

Já foram descobertos quasars com um deslocamento para o vermelho de z = 3,78, empurrando os limites do universo para mais longe. Como a luz dos quasars leva bilhões de anos para chegar até nós, o que vemos é um retrato de um passado remoto, pouco tempo depois do Big-bang. É possível que os quasars tenham sido as primeiras estruturas organizadas após a formação do universo, e a nossa galáxia, como muitas outras, pode ter passado por um processo similar, cerca de 10 bilhões de anos atrás.

 


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