Após 6 anos de processamento de imagem de buraco negro, a conclusão é que Einstein estava certo

Próximo passo é conseguir o primeiro vídeo de um buraco negro

Já se passaram vários anos desde que o Event Horizon Telescope (EHT) publicou a famosa primeira imagem de um buraco negro supermassivo, tirada em 2017. A foto foi questionada por alguns pesquisadores, mas o EHT acaba de publicar uma segunda imagem do buraco negro M87*, tirada um ano depois. A nova foto não apenas valida a original, mas mais uma vez corrobora a Teoria da Relatividade Geral de Einstein.

Para obter imagens do buraco negro no centro da galáxia Messier 87, precisaríamos construir um radiotelescópio com cerca de 10 mil km de diâmetro. Como a Terra tem um diâmetro de quase 13 mil km, o EHT seguiu um caminho mais razoável: extrair dados de diferentes receptores, telescópios e antenas de rádio de todo o mundo e combiná-los por meio de interferometria.

O EHT produziu 250 petabytes de dados no intervalo de uma semana. Demorou alguns anos para processar todas as informações e postar uma imagem. Mas primeiro, ele adicionou um novo telescópio ao projeto (o GLT, na Groenlândia) e tirou a segunda imagem do buraco negro M87* que acabou de ser divulgada.

Fotos tiradas em 2017 e 2018 do buraco negro supermassivo M87* (Imagem: EHT Collaboration/Divulgação)

Seis anos processando uma foto

A segunda imagem do buraco negro M87* foi tirada um ano e dez dias depois da original – mais precisamente em 21 de abril de 2018. Porém apenas praticamente seis anos depois é que ela finalmente processada e publicada. E valeu cada segundo de espera.

Por um lado, prova que as observações de 2017 estavam certas. A persistência do tamanho da sombra central em ambas as imagens confirma a estimativa original das dimensões do buraco negro, dissipando as críticas sobre a dependência de simulações para calcular estes dados.

Por outro lado, a comparação das duas imagens mostra que o anel de matéria ao redor do buraco negro está girando conforme o esperado. A parte mais brilhante mudou 30 graus, o que é consistente com os modelos anteriores do buraco.

Imagens espaciais do telescópio James Webb

Estamos vendo o que Einstein previu

Localizado a 55 milhões de anos-luz de nós, M87* é um buraco negro supermassivo no centro da galáxia elíptica Messier 87. Este supermassive black hole (que não é a EXCELENTE música do Muse) manipula a matéria com os seus campos magnéticos e expele o que não consome a velocidades próximas da velocidade da luz.

A imagem de 2018, tal como a sua antecessora de 2017, reflete esta atividade tumultuada com um anel brilhante à sua volta. Isto valida a teoria de que o diâmetro do horizonte de eventos, e portanto o do próprio buraco negro, está intrinsecamente ligado à sua massa, enquadrando uma sombra central que as equações de Albert Einstein previram há mais de um século.

Por que parece um “donut”?

O “donut brilhante” chamado disco de acreção deveria ser muito mais fino, mas ele chega até nós muito disperso e fora de foco. Assim, ao longo da sua viagem pelo espaço, a luz é espalhada pela poeira no espaço interestelar, levando-nos a ver a imagem desta forma alterada.

Apesar da dispersão, a imagem é nítida o suficiente para confirmar não apenas a rotação do buraco negro, mas também o alinhamento do seu eixo rotacional com um poderoso jato de material (“jato relativístico”) afastando-se de M87.

A importância de reproduzir resultados

Embora tenha demorado seis anos para chegar, esta confirmação justifica as descobertas do EHT e é vista como um marco para a colaboração científica global. Bem como uma confirmação robusta de que estamos perante a sombra de um buraco negro e da matéria que o orbita. Análises futuras dos dados ajudarão a compreender melhor como os campos magnéticos e os fluxos de plasma interagem dentro do disco de acreção.

Na próxima década, poderemos até ter vídeos da evolução do M87* ao longo do tempo graças ao programa EHT de próxima geração (ngEHT), que promete imagens de maior resolução e uma gama mais ampla de frequências. Tudo graças à colaboração de observatórios de todo o mundo.

Fonte: ING Brasil