O Telescópio Event Horizon pode ter tirado a primeira foto de um buraco negro

Por , em 9.04.2019

Astrônomos orquestraram uma rede de telescópios de rádio em todo o mundo para transformá-la em uma câmera virtual do tamanho da Terra a fim de tentar tirar a primeira “foto” de um buraco negro.

Após alguns anos, a colaboração do Telescópio Event Horizon está pronta para fazer um grande anúncio nesta semana, e talvez tenhamos a primeira imagem do horizonte de eventos de um desses incríveis objetos espaciais.

Horizonte de eventos

Os buracos negros são deformações extremas no espaço-tempo. Sua gravidade massiva não permite nem que a luz escape quando chega perto o suficiente.

Logo, é impossível fotografá-lo diretamente. A ideia dos astrônomos é fazer uma imagem de sua silhueta circular opaca em um fundo claro.

A borda dessa sombra é o horizonte de eventos, o “ponto de não retorno” de um buraco negro – a fronteira teórica ao redor do objeto.

Uma imagem vale mais que mil palavras, certo? A fotografia de um buraco negro seria uma ferramenta importante para a astrofísica, a cosmologia e a nossa compreensão do papel dos buracos negros no universo.

Agulha no palheiro

Se um astronauta colocasse uma laranja na superfície da lua, a fruta cítrica seria muito difícil de ser vista da Terra. Os buracos negros são igualmente difíceis de detectar, comparou Sheperd Doeleman, diretor do projeto Event Horizon.

Eles são estruturas massivas quando comparados com planetas e seres humanos, mas, em escala galáctica, são pequenos.

“Um dos alvos do Event Horizon tem cerca de 10% do tamanho do nosso sistema solar”, disse Sera Markoff, astrofísico da Universidade de Amsterdã (Holanda).

Além de buracos negros vizinhos, a colaboração também procura fotografar o buraco negro supermassivo no centro da Via Láctea, chamado Sagitário A*. Este tem o tamanho da órbita de Mercúrio, esclarece Doeleman.

Rede de telescópios

Para observar o buraco negro supermassivo no centro da Via Láctea, ou para ver outro dos alvos do projeto, como o buraco negro supermassivo no centro da nossa vizinha, a galáxia elíptica Messier 87, a equipe precisou transformar a Terra em uma plataforma virtual de telescópios.

O poder de um telescópio para fazer imagens é limitado ao tamanho de seu prato. Usando uma variedade de instrumentos em todo o mundo, os cientistas esperam efetivamente “juntar” as peças para criar um grande olho espacial.

Os observatórios de radiotelescópios envolvidos nas observações realizadas em 2017 foram o ALMA (Atacama Large Milimeter / submillimeter Array no Chile); o APEX (Atacama Pathfinder Experiment no Chile); o IRAM 30m (​​Institut de Radio Astronomie Millimétrique na Espanha); o LMT (Large Millimeter Telescope Alfonso Serrano no México); SMT (Submillimeter Telescope no Arizona, EUA); o JCMT (Telescópio James Clerk Maxwell no Havaí, EUA); o SMA (SubMillimeter Array no Havaí, EUA) e o SPT (South Pole Telescope na Antártida).

Observações coordenadas também foram feitas nas bandas de raios-X e raios gama.

Objetivos

Os 200 cientistas envolvidos nesta colaboração querem responder a duas perguntas: a primeira é simplesmente se fotografar um buraco negro é possível. A segunda é se Einstein estava 100% certo sobre como os buracos negros se comportam.

“Einstein nos disse há 100 anos como o tamanho e a forma da sombra [do buraco negro] deveriam ser. Se pudéssemos colocar uma régua sobre essa sombra, poderíamos testar a teoria de Einstein sobre o limite do buraco negro”, diz Doeleman.

A equipe também pretende construir modelos que descrevam buracos negros em várias circunstâncias. Os pesquisadores já criaram cenários hipotéticos variados de um ambiente de buraco negro. Eles produziram centenas de gigabytes de dados em 3D com as possibilidades.

Se conseguíssemos uma imagem da sombra de um buraco negro, poderíamos compará-la aos diferentes cenários processados a fim de fazer a simulação mais realista de como um buraco negro se comporta, com base em nossa compreensão atual da física.

Por fim, a primeira foto de um buraco negro provaria, sem sombra de dúvida, que essas estruturas gigantescas, poderosas e esquivas realmente existem.

Nada disso vem sem desafios, no entanto. “É como fazer uma nova câmera com um novo tipo de filme, um novo tipo de lente, combinando-a com outras câmeras, tudo de uma vez e, se pudéssemos fazer isso, então poderíamos realmente ver bem de perto o horizonte de eventos”, concluiu Peter Galison, da Universidade de Harvard (EUA). [Space]

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