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A Descoberta dos Quasares

Os quasares são os objectos mais luminosos do Universo. A sua intensidade atinge a de dezenas ou mesmo centenas de milhares de galáxias. São, ao mesmo tempo, objectos muito pequenos, as suas dimensões na maior parte dos casos, não ultrapassando as do sistema solar e nunca atingindo as dimensões dos enxames estelares mais compactos. Estas duas propriedades tornam-nos locais previlegiados para o estudo dos mecanismos físicos mais variados, como por exemplo a força gravitacional, as partículas aceleradas a velocidades próximas das da luz, os campos magnéticos, a radiação electromagnética em todos os comprimentos de onda, a hidrodinâmica e a física dos plasmas e, enfim, a relatividade geral. Mas o facto de serem o local de fenómenos físicos inhabituais não é o seu único interesse. São também os objectos mais longínquos detectados no Universo e por isso ensinam-nos sobre a história do Universo, a sua estrutura, composição, etc. Os quasares estão ligados "geneticamente" às galáxias, pois parecem ser uma fase curta e precoce destes objectos. No entanto, esta ligação ainda está longe de ser bem compreendida.

Estes objectos cósmicos tão extraordinários foram descobertos de maneira inesperada nos anos 60, quando se tentou identificar as fontes rádio do terceiro catálogo de Cambridge (chamado 3C, daí o nome de alguns quasares, como por exemplo 3C48, do qual falaremos mais adiante). Cerca de dois terços das fontes do 3C tinham sido identificadas como restos de supernovas, nebulosas ionizadas ou rádio-galáxias. O terço restante parecia não corresponder a nenhum objecto conhecido.

Uma primeira pista sobre os quasares foi lançada pelo astrónomo americano A. Sandage, em 1960, mas a qual passou quase despercebida à comunidade científica. Sandage tinha obtido, com o telescópio de 5 m do Monte Palomar, um espectro de uma estrela muito azul, que se encontrava precisamente sobre a fonte de rádio 3C48. Esta "estrela" apresentava riscas intensas em emissão, mas cujo comprimento de onda, não correspondia a nenhuma transição conhecida. Durante três anos este espectro permaneceu sem explicação.

Em 1962 e 1963, durante duas acultações da Lua, o astrónomo inglês C. Hazard, determinou com precisão a posição de uma outra fonte de rádio não identificada, 3C273. Nesse preciso local encontrava-se uma estrela muito azul, da qual o astrónomo holandês M. Schmidt obteve imediatamente um espectro. Este espectro apresentava igualmente riscas em emissão a comprimentos de onda inhabituais. M. Schmidt e o seu colega J. Greenstein conseguiram finalmente identificar estas riscas, no fim de 1963. Na realidade, trata-se das riscas de Balmer de hidrogénio, que se observam igualmente em nebulosas ionizadas, mas estas encontravam-se deslocadas para os grandes comprimentos de onda de 16 % em 3C273 e de 37 % em 3C48. É o chamado "redshift" (do inglês) e geralmente representado pela letra z. Como os dois astros tinham a aparência de estrelas, mas não podiam ser estrelas normais, os dois astrónomos baptizaram-nas de "quasi-stellar objects" e finalmente o diminutivo "quasar" foi adoptado.

Num artigo histórico de Julho de 1964, publicado no Astrophysical Journal, Greenstein e Schmidt interrogam-se sobre a causa deste desvio das riscas e concluem que ele só pode ser devido à expansão do Universo. Esta expansão traduz-se pelo facto das galáxias se afastarem de nós com velocidades tanto maiores quanto maior a sua distância. Assim, pode-se calcular a velocidade de afastamento destes objectos e consequentemente a sua distância. Encontrou-se para 3C273 uma distância de aproximadamente dois milhares de milhões de anos-luz e para 3C48 cinco milhares de milhões de anos-luz. Ou seja, os dois quasares encontravam-se a distâncias muito superiores áquelas de qualquer objecto conhecido na época. Por conseguinte, a sua intensidade era extraordinariamente elevada. Por exemplo, para 3C273, a sua magnitude aparente de 13 corresponde a uma intensidade de 1040 watts. Para estabelecer uma comparação com objectos bem conhecidos, podemos dizer que esta é a intensidade irradiada por 10000 galáxias como a nossa, ou por 1014 estrelas como o Sol, ou ainda a um milhar de milhão de estrelas muito quentes, de tipo espectral O. É uma intensidade que corresponde à explosão de 1000 supernovas por ano!

Estes objectos, que fazem parte do grupo dos Núcleos Activos de Galáxias, são hoje em dia bastante estudados, devido às suas extraordinárias propriedades, ensinando-nos muito sobre processos de alta energia, entre outros, e fazendo uma ligação entre as áreas da Astronomia Extragaláctica e da Cosmologia.

MSR



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