As chances de sucesso faria um bookie de Vegas se sentar e prestar atenção. Mas em uma chance de um em 10 milhões, astrônomos examinando o céu encontraram um grupo de quatro quasares em uma das partes mais distantes do universo. O raro agrupamento pode ser um aglomerado de galáxias nascentes, e seu berço de gás extraordinariamente frio pode levar a um repensamento de como modelamos o universo primitivo.
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Os quasares estão entre os objetos mais brilhantes conhecidos - de acordo com a NASA, cada um libera mais energia do que 100 galáxias maduras combinadas. Mas os quasares são encontrados apenas nos confins do universo e não podem ser vistos a olho nu. Por causa do tempo que leva a luz para viajar tão longe, detectar objetos tão distantes é como voltar no tempo, então os astrônomos pensam que os quasares são as sementes de galáxias jovens, alimentadas por gases que caem nos buracos negros supermassivos de seus núcleos. Quando a matéria cai para dentro e se aproxima da velocidade da luz, emite radiação que podemos captar com telescópios.
A fase do quasar não dura muito tempo, apenas cerca de um milésimo da vida de uma galáxia. Depois disso, o brilho diminui à medida que o influxo de matéria diminui, diz o líder do estudo Joseph Hennawi, um astrofísico do Instituto Max Planck, na Alemanha. Vendo dois quasares juntos enquanto eles ainda estão brilhantes é um negócio arriscado, então sua equipe não tinha certeza do que eles encontrariam quando saíssem para pesquisar quasares usando o Observatório WM Keck no Havaí. Para sua surpresa, eles rapidamente identificaram quatro deles em proximidade, cosmicamente falando. O quarteto está encolhido em uma área do céu a menos de 600.000 anos-luz do outro lado, a cerca de 10 bilhões de anos-luz da Terra.
"Os autores descobriram investigando o ambiente de apenas 29 quasares brilhantes", diz Michele Trenti, professora da Faculdade de Física da Universidade de Melbourne. "Então, pelo valor de face, parece ganhar na loteria com um punhado de ingressos."
Isso não é tudo o que era estranho sobre este quarteto quasar. O quarteto foi encontrado dentro de uma nuvem de gás frio e escuro, e as observações da equipe sugerem que nuvens semelhantes cercam cerca de 10% das dezenas de milhares de quasares conhecidos. Isso é estranho, porque, de acordo com as teorias atuais, os quasares em grupos como esse devem ser cercados por plasma quente, ou gás ionizado, a uma temperatura de cerca de 10 milhões de graus.
"O que isso significa é que há algum processo físico que os modelos não estão capturando", diz Hennawi, cuja equipe relata a descoberta esta semana na Science .
Esta imagem do telescópio Keck mostra a região do espaço ocupada pelo raro quarteto quasar, com cada quasar indicado por setas. Os quasares estão embutidos em uma nebulosa gigante de gás frio e denso, visível aqui como uma neblina azul. (Hennawi e Arrigoni-Battaia, MPIA) Então, o que está acontecendo? A área que os astrônomos estavam observando tem muito mais galáxias do que outras regiões, o que sugere que o quasar quarteto pode representar os primeiros estágios de formação de um aglomerado de galáxias. Os aglomerados de galáxias estão entre os maiores objetos do universo, medindo centenas de milhões de anos-luz de ponta a ponta. A Via Láctea, por exemplo, faz parte de um aglomerado de 54 galáxias chamado Grupo Local, que tem cerca de 10 milhões de anos-luz de diâmetro.
Descobrir como esses agrupamentos incomuns de quasar se formaram pode ajudar nossa compreensão de como o universo cresceu e evoluiu - semelhante ao rastreamento do crescimento de um feto em um adulto, para que possamos entender como uma população toma forma. Mexer com as simulações de computador que os cientistas usam para testar modelos do universo primitivo poderia ajudar, diz Hennawi. Um problema, porém, é que as simulações têm que abranger uma ampla gama de escalas, de centenas de milhões de anos-luz a alguns milhares. "Isso é muito dinâmico", diz Hennawi. Quasares são objetos relativamente pequenos, cada um do tamanho do nosso sistema solar, então pode ser difícil para um modelo mostrar como eles se encaixam no quadro geral.
Por exemplo, é possível que muitas das proto-galáxias próximas tenham colidido e expelido gás na região, criando a nuvem gigante cheia de quasar. Mas isso ainda não explica muito bem a temperatura do gás. Felizmente, este provavelmente não é o único quarteto de seu tipo no universo, e rastrear outros ajudará os astrônomos a descobrir como eles se formam. "Agora que esse tipo de nebulosa foi encontrado, sabemos como vê-los", diz Hennawi.
