Quasar
Quasar SDSS J1652
Um buraco negro supermassivo em plena atividade, cuja luz partiu de um desvio para o vermelho de 2,94 e chega esticada quase quatro vezes.
- Tipo
- QuasarSIMBAD: QSO
- Constelação
- HérculesHer
- Observado por
- Hubble Space Telescope, James Webb Space Telescope
- Imagem publicada
- outubro de 2022
- Original do acervo
- 1.878 × 1.878 px4 megapixels
- Desvio para o vermelho
- z = 2,942
Veja Quasar SDSS J1652 pelo Hubble e pelo James Webb
Os dois fotografaram este objeto, e o resultado não é a mesma imagem em qualidade diferente. O Hubble registra sobretudo a luz que o olho enxerga; o Webb enxerga infravermelho, que atravessa a poeira e mostra o que estava escondido atrás dela. Arraste a divisória e veja a poeira sumir.
Comparar as duas imagens
SDSS J165202.64+172852.3, tratado aqui como Quasar SDSS J1652, fica na direção da constelação de Hércules e é classificado no SIMBAD com o código QSO, de objeto quase-estelar. O nome comprido não é capricho: ele codifica as coordenadas do objeto no céu, e vem do levantamento Sloan Digital Sky Survey, que fotografou e obteve espectros de milhões de fontes e nomeia cada uma pela posição.
O número que define o objeto é o desvio para o vermelho: z = 2,94248, medido com cinco casas decimais. A luz que chega até nós partiu quando o universo tinha uma fração da idade atual, e chegou com todos os comprimentos de onda multiplicados por cerca de 3,94. O que era luz visível no ponto de partida chega aqui como infravermelho, e é por isso que observar esse objeto exige instrumentos infravermelhos.
Os títulos originais das imagens do acervo chamam este objeto de quasar extremamente vermelho. Não é apelido poético: descreve uma classe de quasares cuja cor observada é muito mais avermelhada que a da maioria, combinação do desvio para o vermelho cosmológico com poeira que absorve preferencialmente os comprimentos de onda curtos. As duas imagens disponíveis são bem diferentes entre si, uma do Hubble em campo largo e uma do Webb num campo minúsculo, e a comparação entre elas é a melhor parte da página.
O que é um quasar, exatamente?
Quasar é o nome que se dá ao núcleo extremamente luminoso de uma galáxia cujo buraco negro central está engolindo matéria em ritmo intenso. O material não cai direto: ele forma um disco em torno do buraco negro, e o atrito dentro desse disco aquece o gás a temperaturas altíssimas antes que ele cruze o horizonte de eventos. A luz que se vê vem do disco, não do buraco negro, que por definição não emite nada.
A eficiência do processo é o que impressiona. Converter massa em energia por queda em campo gravitacional intenso é um mecanismo muito mais rendoso que a fusão nuclear que alimenta as estrelas, e o resultado é que um único núcleo pode brilhar mais que todas as estrelas da galáxia hospedeira somadas. Foi essa desproporção que criou o nome: nas primeiras detecções, em rádio e depois em luz visível, os objetos pareciam estrelas pontuais, mas tinham espectro de galáxia muito distante. Quase-estelar virou quasar.
Todo quasar é um núcleo galáctico ativo, e o que muda entre as categorias é sobretudo quanto material está caindo e de que ângulo se observa o sistema. Como a fase de atividade intensa é curta comparada à vida de uma galáxia, quasares são raros no universo próximo e muito mais comuns quando se olha para trás no tempo.
Como o redshift aparece dentro do metadado da foto?
Este é um dos poucos casos deste acervo em que dá para conferir o desvio para o vermelho lendo a legenda técnica da imagem. O metadado da observação feita com o instrumento NIRSpec do James Webb declara quatro faixas, todas identificadas como oxigênio duplamente ionizado deslocado, em 1.975, 1.978, 1.980 e 1.982 nanômetros.
A linha do oxigênio duplamente ionizado tem, em repouso, comprimento de onda de 500,7 nanômetros, na região verde do espectro visível. Multiplique esse valor por 1 mais o desvio para o vermelho, ou seja, por cerca de 3,942, e o resultado cai perto de 1.974 nanômetros. É exatamente a faixa declarada. O metadado da imagem e o valor de z do catálogo concordam sem que ninguém precise acreditar em nenhum dos dois isoladamente.
O raciocínio vale para qualquer linha e é a base de toda medição de distância cosmológica. Identifica-se no espectro um conjunto de linhas com espaçamento relativo conhecido de laboratório, verifica-se por qual fator todo o conjunto está esticado, e esse fator é 1 mais z. Como o padrão de espaçamento é rígido, a identificação é robusta: não é possível confundir um esticamento com outro fenômeno.
Por que as quatro cores estão quase no mesmo comprimento de onda?
A imagem do Webb tem uma peculiaridade que a distingue de quase todas as outras deste acervo. Nas imagens comuns, os filtros estão espalhados por uma faixa larga do espectro, por exemplo de 435 a 4.440 nanômetros. Aqui, as quatro cores atribuídas estão dentro de um intervalo de 7 nanômetros, todas na mesma linha de emissão.
A explicação está no instrumento. O NIRSpec é um espectrógrafo, e no modo de campo integral ele registra um espectro completo para cada pequeno pedaço do campo. Com isso, é possível recortar a mesma linha em fatias muito estreitas e montar uma imagem para cada fatia. Como o comprimento de onda observado depende também do movimento do gás em relação a nós, cada fatia corresponde a uma velocidade diferente.
O resultado é um mapa de movimento, não um mapa de cor. Gás que se aproxima aparece nas fatias de comprimento de onda menor, gás que se afasta aparece nas de comprimento maior. Numa imagem assim, azul e vermelho não significam frio e quente nem perto e longe: significam vindo em nossa direção e indo embora. É uma das formas mais diretas de enxergar dinâmica de gás em torno de um buraco negro ativo.
O que a imagem do Hubble mostra que a do Webb não mostra?
Duas imagens do acervo cobrem áreas que diferem por um fator enorme. A do Hubble, feita com as câmeras ACS e WFC3 em duas faixas, 814 e 1.600 nanômetros, cobre 1,6 por 1,6 minutos de arco. A do Webb cobre 0,06 por 0,06 minuto de arco, ou seja, pouco mais de três segundos de arco de lado. Uma cabe dentro da outra centenas de vezes em área.
Cada uma responde a uma pergunta distinta. O campo largo do Hubble situa o quasar na vizinhança dele e mostra o que mais existe naquele pedaço de céu, incluindo galáxias que podem ou não estar associadas ao sistema. O campo estreito do Webb dissolve o ponto luminoso em estrutura, separando regiões do gás que numa imagem de menor resolução angular apareceriam fundidas.
As duas faixas escolhidas pelo Hubble merecem nota. Em 814 nanômetros, no vermelho profundo do visível, e em 1.600 nanômetros, no infravermelho próximo, está se registrando luz que, na origem, era ultravioleta e luz visível azul, porque o esticamento por um fator próximo de quatro empurrou tudo para faixas mais longas. Observar objetos de alto redshift em infravermelho não é preferência de instrumento: é a única maneira de ver a luz que eles emitiram no visível.
Por que esta página não traz um número de distância?
Para os aglomerados deste lote, o publicador das imagens declarou uma distância em anos-luz e este acervo a reproduz atribuindo o crédito. Para este quasar não há número declarado, e inventar um seria pior que deixar o campo vazio. O que existe é o desvio para o vermelho, medido com precisão alta, e ele é a grandeza que os astrônomos efetivamente usam.
A razão para a hesitação fica evidente em redshifts altos. Num universo em expansão, existem várias distâncias diferentes para o mesmo objeto: aquela que a luz percorreu, aquela que separa hoje o objeto de nós depois de bilhões de anos de expansão adicional, e aquela que os separava no momento da emissão. Em z próximo de 3 essas grandezas diferem por fatores, não por poucos por cento.
Há ainda um efeito que confunde a intuição. A distância que governa o tamanho aparente de um objeto no céu não cresce indefinidamente com o redshift: ela atinge um máximo em torno de z igual a 1,5 e depois diminui. Consequência prática: uma galáxia em z igual a 3 pode aparecer maior no céu que uma galáxia idêntica em z igual a 1,5, mesmo estando muito mais longe em qualquer sentido temporal. Um número solitário em anos-luz esconde tudo isso.
Os números deste objeto
| Desvio para o vermelho | z = 2,94248SIMBAD |
|---|---|
| Constelação | Hércules (Her) |
| Identificação principal | SDSS J165202.64+172852.3SIMBAD |
| Classificação | quasar (QSO)SIMBAD |
| Coordenadas J2000 | AR 253,011 graus, Dec 17,4812 graus |
| Produtos no arquivo MAST | Webb 24, Hubble 12, GALEX 2raio de 0,02 grau |
| Imagens no acervo | 2 |
O que reparar nesta imagem
- A diferença brutal de escala entre as duas imagensA foto do Hubble cobre 1,6 minuto de arco de lado e a do Webb cobre 0,06. O objeto é o mesmo; o que muda é se ele aparece como ponto num campo ou como estrutura resolvida.
- O ponto que vira mancha estruturadaNo campo largo, o quasar é praticamente pontual. No campo estreito do Webb, o mesmo objeto se abre em regiões distintas de gás, porque a resolução angular disponível mudou.
- As cores como velocidadeNa imagem do Webb, azul e vermelho não indicam temperatura nem distância. Cada cor é uma fatia da mesma linha de oxigênio, e a diferença entre elas corresponde a gás vindo em nossa direção ou se afastando.
Por que esta imagem tem essas cores
Estas cores não são as que seus olhos veriam. Parte da luz registrada está fora da faixa visível, então cada filtro recebeu uma cor para que a informação pudesse aparecer numa tela.
ultravioletainfravermelho e ondas de rádio
- Cianoluz visível · ACS · I814 nminvisível ao olho
- Laranjainfravermelho · WFC3 · H1,6 µminvisível ao olho
Estes dados vêm do metadado publicado pelo próprio ESA/Webb junto com a imagem, filtro por filtro. Nada aqui é estimativa nossa.
Que tamanho é isso, de verdade
Cerca de 20 recortes como este caberiam lado a lado dentro da Lua cheia. O recorte fotografado mede 1,6 minutos de arco de largura no céu, e a Lua cheia mede cerca de 31 minutos de arco.
Dá para ver isso daqui?
Agora este objeto está abaixo do horizonte de São Paulo, SP. Ele volta a subir mais tarde, e alcança no máximo 49° de altura daqui.
Deste lugar, o ponto mais alto que ele alcança no céu é 49 graus acima do horizonte.
Este objeto não é visível a olho nu. A imagem existe porque um telescópio acumulou luz por muito tempo, com instrumentos que enxergam faixas que o olho humano não alcança.
Quanto já se olhou para aqui
- 12registros do Hubble
- 24registros do James Webb
- 2registros do GALEX
Contagem de observações arquivadas no Mikulski Archive for Space Telescopes, o repositório público operado pelo Space Telescope Science Institute, para uma busca num raio de 1,2 minutos de arco em torno da coordenada deste objeto. Um registro é um produto de observação, e não uma noite de telescópio nem uma fotografia: uma única campanha científica costuma render dezenas deles. O número serve para comparar a atenção que cada objeto recebeu, não para contar fotos.
O que ainda não se sabe
Quasares extremamente vermelhos ainda não têm interpretação única. Discute-se quanto da cor observada vem de poeira dentro da galáxia hospedeira e quanto vem da geometria do sistema, e se essa classe representa uma fase específica da vida de uma galáxia, com o buraco negro crescendo rápido enquanto ainda está envolto em material, ou apenas um ângulo de visada particular de objetos comuns. Também segue em aberto quanto a energia liberada por um núcleo ativo como este interfere na formação de estrelas da própria galáxia: modelos precisam desse efeito para reproduzir a população observada de galáxias, mas medir a intensidade dele em objetos individuais continua difícil.
Divulgação que só conta o que já está resolvido dá a impressão errada de que a astronomia acabou. Ela não acabou, e este bloco existe para separar o que está estabelecido do que continua em disputa entre pesquisadores.
Uma coisa que quase ninguém sabe
O nome deste quasar é um endereço. Os dígitos após a sigla SDSS codificam a posição no céu em ascensão reta e declinação, com precisão suficiente para localizar o objeto sem consultar catálogo nenhum. Levantamentos que registram milhões de fontes abandonam nomes próprios porque não haveria como inventá-los na quantidade necessária.
Outras imagens deste objeto
Crédito ESA/Webb, NASA & CSA, D. Wylezalek, A. Vayner & the Q3D Team ESA/Webb CC BY 4.0
Crédito ESA/Webb, NASA & CSA, D. Wylezalek, A. Vayner & the Q3D Team, N. Zakamska ESA/Webb CC BY 4.0
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Créditos das imagens desta página
Todas as imagens deste acervo são publicadas sob licença Creative Commons Attribution 4.0 pelos observatórios que as produziram, e o crédito exigido por cada uma vem abaixo, na íntegra.
- Galáxia espiral barrada NGC 1300
- Sagittarius A*
Crédito NASA, ESA, and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA) Acknowledgment: NASA, ESA, T. Do and A. Ghez (UCLA), and V. Bajaj (STScI) ESA/Hubble CC BY 4.0
Perguntas frequentes
- O que é o quasar SDSS J1652?
- SDSS J165202.64+172852.3 é um quasar na direção da constelação de Hércules, com desvio para o vermelho z = 2,94248 medido no espectro. Quasar é o núcleo muito luminoso de uma galáxia cujo buraco negro central está acumulando matéria em ritmo intenso. Este pertence à classe dos quasares extremamente vermelhos, cuja cor observada é bem mais avermelhada que a da maioria, e foi observado pelo Hubble em campo largo e pelo James Webb num campo minúsculo.
- O que significa o desvio para o vermelho de 2,94?
- Significa que todos os comprimentos de onda da luz emitida chegam multiplicados por 1 mais z, ou seja, por cerca de 3,94. Uma linha verde de 500,7 nanômetros chega perto de 1.980 nanômetros, no infravermelho. O esticamento é causado pela expansão do universo durante a viagem da luz, e não pelo movimento do objeto atravessando o espaço. Quanto maior o z, mais tempo a luz passou viajando e mais para trás na história do universo se está olhando.
- Por que este quasar é chamado de extremamente vermelho?
- Porque a cor observada dele é bem mais avermelhada que a típica dos quasares, e os títulos originais das imagens do acervo registram essa classificação. Dois efeitos contribuem. O desvio para o vermelho cosmológico estica todos os comprimentos de onda por um fator próximo de quatro. E a poeira presente no caminho absorve preferencialmente os comprimentos de onda curtos, deixando passar os longos, o que avermelha ainda mais a luz que sobra.
- Como se mede o redshift de um quasar?
- Pelo espectro. Identifica-se um conjunto de linhas de emissão cujo espaçamento relativo é conhecido de laboratório, verifica-se por qual fator todo o conjunto aparece esticado e esse fator é 1 mais z. No caso deste quasar, o metadado da imagem do Webb declara quatro faixas em torno de 1.980 nanômetros, identificadas como oxigênio duplamente ionizado deslocado. A linha em repouso está em 500,7 nanômetros, e a razão entre os dois valores confirma o z do catálogo.
- Por que a imagem do Webb usa quatro cores tão parecidas?
- Porque as quatro faixas não são filtros espalhados pelo espectro, e sim fatias da mesma linha de emissão, separadas por poucos nanômetros. O instrumento NIRSpec é um espectrógrafo capaz de registrar um espectro para cada pedaço do campo, o que permite recortar a linha em fatias estreitas. Como o comprimento de onda observado também depende do movimento do gás, cada fatia corresponde a uma velocidade. O resultado é um mapa de movimento, não um mapa de cor.
- A que distância está o quasar SDSS J1652?
- O publicador das imagens não declara distância em anos-luz para este objeto, e este acervo não inventa um número. A grandeza medida é o desvio para o vermelho, z = 2,94248. Converter isso em distância exige escolher um modelo cosmológico e uma entre várias definições de distância, que em redshift próximo de 3 divergem por fatores e não por poucos por cento. O z é a informação sólida; qualquer valor em anos-luz vem com asterisco.
- Um quasar é o mesmo que um buraco negro?
- Não. O buraco negro é o objeto central; o quasar é o fenômeno luminoso produzido pelo material que cai nele. A matéria forma um disco em rotação antes de cruzar o horizonte de eventos, e o atrito nesse disco aquece o gás a ponto de fazê-lo brilhar mais que todas as estrelas da galáxia hospedeira somadas. O buraco negro em si não emite luz. Quando o fluxo de material cessa, o buraco negro continua lá e o quasar desaparece.
Fontes oficiais
- ESA/Hubble: Condições de uso das imagens do Hubble: licença Creative Commons Attribution 4.0, que permite uso comercial desde que o crédito completo apareça visível e com link ativo.
- ESA/Webb: Mesmas condições para as imagens do James Webb, com o crédito exigido informado imagem por imagem no metadado.
- ESO, Observatório Europeu do Sul: Condições de uso das imagens dos telescópios do ESO no Chile, também sob Creative Commons Attribution 4.0.
- SIMBAD, Centro de Dados Astronômicos de Estrasburgo: Identificação canônica de cada objeto, tipo, coordenadas equatoriais e tamanho aparente. Base operada pelo Observatório Astronômico de Estrasburgo, França.
- Fronteiras das constelações da IAU (Roman 1987): Tabela oficial de fronteiras que define em que constelação cai cada coordenada, usada aqui após precessão para o equinócio B1875,0.
- Astronomy Visualization Metadata (AVM): Padrão que define os campos de comprimento de onda, cor atribuída, escala e coordenada que este acervo lê de cada imagem.
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Como citar esta página
ValorFinal. Quasar SDSS J1652. Disponível em: https://valorfinal.com.br/astronomia/universo/quasar-sdss-j1652. Consultado em: 23/08/2026.