Quasares (versão simples)
- Pedro
- 22 de out. de 2019
- 4 min de leitura
Quasares (versão simples)
Quasares são objetos cósmicos extremos que garantem a classificação de galáxia de núcleo ativo. Um dos fatores de maior destaque dos quasares é o brilho que estes possuem. Um quasar, por si, pode chegar a produzir mais brilho do que 1 milhão de galáxias inteiras (ressalta-se o fato de galáxias possuírem, em média, 100 bilhões de estrelas). Apesar de extremamente poderoso, o tamanho médio de um quasar está em torno de um volume semelhante ao do sistema solar. Mas afinal, o que é um quasar? Os quasares são buracos negros supermassivos que se alimentam incessantemente, com uma dieta a base de estrelas e poeira, de modo a criarem um disco de acreção (já discutido, em detalhes, em um artigo já publicado no projeto jovens na ciência), resultando em uma imensa liberação de energia, como evidenciado na presença de jatos relativísticos.
Os termos “quasar”, “blazar” e “rádio-galáxia”, apesar de distintos, referem-se essencialmente ao mesmo objeto, contudo, é escolhido qual dos termos utilizar a partir do ângulo de observação que tomamos em referência ao objeto mencionado. Para fins de simplicidade, o termo “quasar” será utilizado ao decorrer do artigo para referenciar o objeto cósmico de estudo.
A maior parte dos quasares encontram-se a uma distância de mais de 10 bilhões de anos-luz da Terra, o que, junto com o brilho ofuscante do quasar, torna telescópios ópticos pouco eficazes para o estudo de tais objetos. Na astronomia, o estudo dos quasares é realizado principalmente por observações feitas por radiotelescópios, dada a grande emissão de ondas de radio produzido por esses objetos.
A descoberta do primeiro quasar, efetivada pelo esforço do astrônomo Allan Sandage, ocorreu em 1960. No início os quasares foram pensados serem estrelas azuis, contudo, a alta emissão em rádio descartou essa possibilidade. Foi conferido assim o nome de quase-stellar radio source (fonte de rádio quase estelar), que, mais tarde, tornou-se mais compactado no termo “quasar”. A descoberta de quasares trouxe evidências acerca da existência de buracos negros, fato este que agraciou Hawking (devido à escassez de provas da realidade de buracos negros na época), resultando no florescer de diversos trabalhos teóricos.
O mecanismo de brilho dos quasares deve-se aos discos de acreção. Tais discos são aglomerados circulares de matéria/poeira que orbitam um corpo central, no caso um buraco negro. O gás extremamente quente espirala-se em direção ao buraco negro, de modo a ter sua energia potencial gravitacional convertida em energia térmica e radiação eletromagnética, sendo irradiada na superfície do disco. Os jatos relativísticos observados em quasares (e também em pulsares) tratam-se de jatos de matéria, ao longo dos polos do corpo central, que ejetam partículas extremamente energizadas a velocidades próximas à da luz. Ainda, é teorizado que os jatos relativísticos surjam a partir de interações dos campos magnéticos nos discos de acreção.
A formação dos discos de acreção acontece quando o buraco negro, principalmente através da força de maré (efeito gravitacional secundário), “despedaça” a estrela de modo a fazer com que a matéria desta forme um disco ao redor do corpo central, o qual, por sua vez, é o responsável pela emissão de radiação eletromagnética.
Qual a razão da inexistência de quasares próximos? Qual a razão de tais fontes luminosas “apagarem”? Existem dois tipos principais de “mecanismos de desativação” de quasares. O primeiro é resultado da gula dos buracos negros constituintes dos quasares. Ao consumir toda a matéria próxima e irradiar toda a energia, o buraco negro começa a” passar fome” e, por não possuir mais disco de acreção, deixa de brilhar. O outro mecanismo é produto das forças de maré. Quanto maior for um buraco negro (mais massivo e maior horizonte de eventos), menor será a ação das forças de maré (sendo a recíproca verdadeira). Para melhor ilustrar, consideremos a gravitação Newtoniana. Nela, a força gravitacional decresce com o quadrado do raio do objeto e, portanto, ao tratarmos de um buraco negro maior em extensão, estaremos lidando com uma atração gravitacional menos violenta, o que, indiretamente, influencia na ação das forças de maré. Sendo assim, caso o buraco negro venha a tornar-se muito grande, é possível que as forças de maré tornem-se insuficientes para “destroçar” uma estrela, impossibilitando a formação de um disco de acreção, ocasionando na não liberação de energia (quasar não é formado). No caso descrito é provável que a estrela simplesmente seja consumida “em uma mordida” pelo buraco negro.
Os quasares são mais um dos objetos extremos de nosso Universo e ainda escondem muitos mistérios elementares. Devido à enorme distância que se encontram, estão sujeitos a dificuldades de estudo, como no caso da lente gravitacional (consequência da relatividade geral), contudo, com a incrível rapidez da evolução e adaptação da ciência talvez um dia possamos melhor compreender as verdadeiras luminárias do Cosmos.
Foto 1: Representação artística de um quasar
Foto2: Imagem em raio X do quasar PKS 1127-145, que está a uma distância de ,aproximadamente, 10 bilhões de anos-luz da Terra. É possível observar também a presença de um enorme jato de raio X.
Foto 3:Modelo de um quasar mostrando os possíveis ângulos de observação do objeto.
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