O objeto mais luminoso já observado de sempre. Foi o que os astrónomos encontraram ao observar um quasar através do Very Large Telescope (VLT). Esse núcleo ativo dessa galáxia distante, que emite luz devido a aceleração do gás atraído pelo buraco negro supermassivo em seu centro, que está a atrair a massa de um Sol por dia, também bate o recorde de crescimento.

Os buracos negros que alimentam os quasares puxam matéria do ambiente ao seu redor de uma forma tão energética que emitem enormes quantidades de luz. Isso faz com que os quasares sejam alguns dos objetos mais brilhantes do céu. Mesmo os quasares mais distantes podem ser vistos da Terra. Em geral, os quasares mais luminosos estão associados a buracos negros supermassivos que estão crescendo rapidamente.

"Descobrimos o buraco negro de crescimento mais rápido já encontrado. Este objeto tem uma massa de 17 bilhões de vezes a do Sol e consome mais de um Sol por dia, o que o torna o objeto mais luminoso que conhecemos no Universo", afirma Christian Wolf, astrónomo da Universidade Nacional Australiana (ANU) e principal autor do estudo publicado na Nature Astronomy. O quasar, chamado J0529-4351, está tão distante que a luz dele levou mais de 12 mil milhões de anos para chegar até nós.

A matéria que cai para o buraco negro forma um disco ao seu redor, e esse disco emite tanta energia que o quasar J0529-4351 é mais de 500 mil milhões de vezes mais brilhante que o Sol. "Toda essa luz vem de um disco de acreção quente, que tem sete anos-luz de diâmetro", diz Samuel Lai, co-autor do estudo e estudante de doutoramento da ANU. Para dar uma ideia, sete anos-luz correspondem a cerca de 15.000 vezes a distância do Sol até Neptuno.

O mais surpreendente é que este quasar, o mais luminoso já observado, ficou escondido de nós por tanto tempo. "É impressionante que esse objeto tenha permanecido desconhecido até agora, enquanto já conhecemos cerca de um milhão de quasares menos brilhantes. Ele esteve literalmente diante de nossos olhos o tempo todo", comenta o co-autor Christopher Onken, também astrônomo da ANU. Curiosamente, este quasar já aparecia em imagens do Rastreio Schmidt do ESO do Céu, datadas de 1980, mas só foi identificado como um quasar décadas depois.

Encontrar quasares exige dados muito precisos sobre grandes áreas do céu. Como essas observações geram enormes quantidades de dados, os astrõnomos frequentemente usam modelos de aprendizagem automática para analisar essas informações e identificar os quasares entre outros objetos. No entanto, esses modelos são baseados em dados de quasares conhecidos, o que pode limitar a identificação de novos quasares, especialmente se eles forem mais brilhantes que os conhecidos. No caso do J0529-4351, um modelo automático analisando os dados do satélite Gaia, da Agência Espacial Europeia (ESA), descartou-o como um quasar, classificando-o como uma estrela próxima devido ao seu brilho extremo.

Foi apenas no ano passado, com o uso de observações mais precisas do telescópio de 2,3 metros de diâmetro da ANU, no Observatório de Siding Spring, na Austrália, que os astrónomos conseguiram identificar o objeto como um quasar distante. Porém, para descobrir que se tratava do quasar mais luminoso já observado, foi necessário usar o espectrógrafo X-shooter do VLT (Very Large Telescope) do ESO, localizado no deserto chileno do Atacama. Esse telescópio forneceu os dados cruciais para confirmar a descoberta.

Este buraco negro de crescimento rápido será um excelente alvo para os próximos avanços em pesquisa. O GRAVITY+, instalado no Interferômetro do VLT (VLTI) do ESO, é um instrumento projetado para medir com precisão a massa de buracos negros, incluindo os mais distantes. Além disso, o Extremely Large Telescope (ELT) do ESO, com seus 39 metros de diâmetro, também em construção no Atacama, permitirá que os astrónomos estudem esses objetos misteriosos com ainda mais detalhes.

Estudar buracos negros supermassivos distantes pode ajudar a esclarecer questões fundamentais sobre o Universo primordial, como a formação desses buracos negros e das galáxias que os abrigam. No entanto, para Christian Wolf, a busca por esses objetos também é uma verdadeira paixão pessoal. "Eu simplesmente gosto da perseguição", diz ele. "Durante alguns minutos por dia, sinto-me como uma criança brincando de caça ao tesouro, e agora uso tudo o que aprendi desde então."

Informações adicionais:
Este estudo foi publicado em um artigo intitulado "The accretion of a solar mass per day by a 17-billion solar mass black hole", na revista Nature Astronomy (doi:10.1038/s41550-024-02195-x).