Quasares: os faróis cósmicos mais brilhantes e extremos do universo

Entre os objetos mais fascinantes e poderosos do cosmos, os quasares ocupam um lugar de destaque. Estes núcleos galácticos ativos podem emitir mais luz que milhares de galáxias inteiras combinadas, mesmo estando a bilhões de anos-luz da Terra. Descobertos na década de 1960, os quasares são hoje peças fundamentais para compreender a formação de buracos negros supermassivos, a evolução das galáxias e as fases iniciais do universo. Recentes avanços com telescópios como o James Webb Space Telescope (JWST) e o Hubble revelaram detalhes antes inacessíveis desses colossos cósmicos.

O que são quasares e como funcionam
De acordo com a NASA/Hubble, quasares são núcleos extremamente brilhantes de galáxias ativas, alimentados por buracos negros supermassivos que consomem matéria em ritmo frenético. À medida que gás e poeira são atraídos pelo campo gravitacional intenso, eles formam um disco de acreção em torno do buraco negro, aquecendo-se a temperaturas elevadas e emitindo radiação intensa em múltiplos comprimentos de onda — do rádio aos raios gama. Além disso, muitos quasares lançam jatos relativísticos, feixes de partículas aceleradas quase à velocidade da luz, que se estendem por milhares de anos-luz, atravessando o meio interestelar e afetando o ambiente ao redor. Como explica a NASA, esses jatos e ventos energéticos podem varrer a galáxia hospedeira, interrompendo ou retardando a formação de novas estrelas.

Quasares no início do universo
Parte do fascínio dos quasares está no fato de que muitos deles surgiram quando o universo ainda era jovem. O ESA/Hubble relatou a descoberta de J043947.08+163415.7, o quasar mais brilhante detectado até hoje no universo primitivo, cuja luz partiu menos de um bilhão de anos após o Big Bang. Ampliado por lente gravitacional, seu brilho oferece pistas sobre como buracos negros supermassivos podem crescer em tão pouco tempo.
Recentemente, o Phys.org noticiou a descoberta de eFEDSJ0828–0139, um quasar hiperluminoso cuja taxa de acreção ultrapassa o limite de Eddington — o ponto no qual a pressão da radiação deveria impedir o colapso gravitacional adicional. Esse tipo de objeto desafia os modelos atuais de crescimento de buracos negros e exige a revisão de hipóteses sobre a dinâmica da matéria em ambientes extremos.
Outro achado importante, segundo o ICCUB, foi a detecção do par de quasares mais distante já registrado, observados quando o universo tinha menos de 900 milhões de anos. Acredita-se que essas fusões precoces de quasares e suas galáxias sejam fundamentais para o rápido crescimento de buracos negros supermassivos.

Quasares em transformação e suas consequências
A astronomia moderna também tem registrado quasares em transição. Como relatou a Live Science, o objeto GNz7q foi identificado como o primeiro exemplo de quasar vermelho em transição, intermediário entre uma galáxia jovem repleta de formação estelar e um núcleo galáctico ativo ofuscante. Essa fase, até então teórica, ajuda a explicar como as galáxias deixam de formar estrelas e passam a ter suas estruturas dominadas pela atividade de seus buracos negros centrais. Além de sua luminosidade absurda, os quasares possuem um papel decisivo no equilíbrio cósmico. Estudos publicados pela Nature e pela Times of India revelaram que a radiação e os ventos intensos provenientes de quasares podem suprimir a formação de estrelas não apenas em suas galáxias hospedeiras, mas também nas galáxias vizinhas. Esse fenômeno de feedback galáctico é uma peça-chave nos modelos que explicam por que muitas galáxias deixam de formar estrelas e se tornam elípticas inativas.

As maiores potências cósmicas conhecidas
Entre os exemplos mais impressionantes, destaca-se J0529–4351, divulgado pelo El País em 2024. Esse quasar, alimentado por um buraco negro de aproximadamente 17 bilhões de massas solares, é considerado o objeto mais luminoso já identificado. Sua massa colossal e brilho descomunal são difíceis de conciliar com os modelos atuais de formação de buracos negros no universo primordial, apontando para processos ainda mal compreendidos de fusão e acreção em larga escala.

Como telescópios modernos decifram os quasares
A pesquisa sobre quasares avançou consideravelmente graças a projetos como o Sloan Digital Sky Survey (SDSS), cujos catálogos DR7 e DR16 reúnem dados espectroscópicos de centenas de milhares de quasares, permitindo a identificação de tendências de luminosidade, massa, distância e atividade ao longo do tempo cósmico.
O Hubble Space Telescope tem sido fundamental para detectar quasares em alto redshift e analisar suas estruturas. No entanto, é o James Webb Space Telescope que vem revolucionando esse campo. Como destacou a NASA, o Webb utiliza espectroscopia 3D para mapear os jatos e ventos ao redor dos quasares, revelando seu impacto direto sobre as galáxias hospedeiras. A agência também relatou evidências de “tsunamis de quasar”, ventos galácticos que varrem vastas regiões interestelares, alterando a composição do gás e impedindo a formação de novas estrelas.

A variabilidade extrema dos quasares
Outra descoberta surpreendente mencionada pela Yale News envolve quasares com variabilidade extrema — objetos cujo brilho muda de forma violenta e imprevisível em escalas de tempo relativamente curtas. Um desses casos foi identificado pelo observatório de raios-X NuSTAR, com jatos orientados diretamente para a Terra, amplificando ainda mais a emissão de energia detectada. Essa variabilidade não só oferece oportunidades para estudar a estrutura dos discos de acreção, mas também ajuda a esclarecer como buracos negros interagem com seu ambiente imediato. A variação súbita de brilho pode sinalizar mudanças na taxa de alimentação ou instabilidades no disco de acreção.

Os quasares permanecem entre os objetos mais enigmáticos e fascinantes do cosmos. Servindo como faróis cósmicos, iluminam as regiões mais remotas do universo e testemunham os processos extremos que moldaram as galáxias nos primeiros bilhões de anos. Graças a instrumentos como o JWST, o Hubble e grandes levantamentos espectroscópicos, os astrônomos continuam a desvendar os mistérios desses colossos energéticos.
De hiperluminosos a quasares em transição, cada nova descoberta redefine os limites do conhecimento sobre buracos negros supermassivos e sua influência sobre a evolução galáctica. A próxima década promete novas revelações, aprofundando nossa compreensão sobre o papel dos quasares no equilíbrio dinâmico do universo.