Primeira imagem do Sgr A*, buraco negro no centro da Via Láctea – Foto: Event Horizon Telescope Collaboration

Rede internacional de telescópios capta primeira imagem do buraco negro que fica no centro da Via Láctea

Conquista foi anunciada pela equipe da Colaboração Event Horizon Telescope em uma conferência da Fundação Nacional de Ciência dos Estados Unidos

 Publicado: 12/05/2022

Autor: Sebastião Moura

Arte: Rebeca Fonseca/Jornal da USP

Sagitário A* (ou Sgr A*) é um objeto astronômico de massa 4 milhões de vezes maior que a do nosso Sol que fica no centro da Via Láctea. Fonte de especulação e intensos estudos há décadas, a teoria mais popular entre os astrônomos era de que fosse um buraco negro, mas as evidências disso eram indiretas. Até agora.

Hoje, dia 12 de maio de 2022, a equipe do Event Horizon Telescope Collaboration anunciou a primeira imagem do Sgr A*, obtida através da colaboração de mais de 300 pesquisadores, oito instituições e oito telescópios espalhados ao redor do globo. Em 2019, o grupo já havia divulgado a imagem de um outro buraco negro supermassivo no centro da galáxia Messier 87 (M87*), a primeira imagem de um buraco negro da história.

O astrofísico Rodrigo Nemmen explica que, apesar de um buraco negro em si não ser visível, o gás que orbita ao redor dele é acelerado em alta velocidade, emitindo uma grande quantidade de luz e calor e formando a estrutura brilhante em forma de anel que permite distinguir a silhueta da “sombra” dele. Nemmen é líder do Grupo de Buracos Negros da USP, que acompanhou e comentou ao vivo o anúncio no Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas (IAG) no campus da USP, na Cidade Universitária, em São Paulo.

Rodrigo Nemmen - Foto: Reprodução

Pesquisadores do Grupo de Buracos Negros da USP, focado no estudo de como buracos negros interagem com seus arredores, comemoram após anúnico da Fundação Nacional de Ciência dos EUA - Foto: Reprodução/@BlackHolesUSP

O Sgr A* é 1500 vezes menor do que o M87*, mas 2000 vezes mais próximo da Terra, o que faz com que as imagens dos dois sejam relativamente parecidas. Por ser muito menor, a massa de gás ao redor do Sgr A* orbita ao redor dele muito mais rápido, fazendo sua aparência mudar drasticamente em questão de minutos, o que dificultou a coleta dos dados usados para gerar a imagem. Nemmen esclarece, por exemplo, que é devido a essa natureza turbulenta que a imagem mostra três pontos mais brilhantes, diferente da foto anterior do M87* em que há somente um.

Simulação do comportamento da luz ao redor do Sgr* - Foto: Reprodução/National Science

Além disso, o M87* acumula matéria em um ritmo muito mais rápido e lança um feixe de luz e partículas — chamado de jato — que se estende até as fronteiras de sua galáxia. Já o Srg A* é bem menos eficiente, convertendo apenas um milésimo da sua energia gravitacional em luz, e não possui um jato.

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Isso faz dele um objeto de pesquisa especialmente interessante, por sem bem mais representativo do comportamento médio de um buraco negro: “O M87* era empolgante por ser extraordinário. O Srg A* é empolgante por sem comum”, comentou Michael Johnson, um dos pesquisadores que apresentou o anúncio da descoberta na conferência transmitida hoje.

De acordo com os pesquisadores, a análise dos dados mostrou que tanto as medidas do diâmetro do anel observado na imagem e as estimativas para essa medida calculadas a partir do efeito gravitacional do buraco negro nas estrelas ao redor coincidem com o valor previsto pelas teorias da Relatividade Geral de Albert Einstein, corroborando o atual consenso científico sobre o funcionamento das leis da gravidade.

“Agora sabemos que nos dois casos a sombra que vemos no meio não é uma coincidência: é o coração do buraco negro. Essas duas imagens são parecidas pois são consequência de forças fundamentais da gravidade, consistente com as previsões da Teoria da Relatividade Geral de Einstein”, explicou a astrofísica Feryal Özel, da Universidade do Arizona, que também participou da apresentação.

Como funciona o Event Horizon Telescope

Para fazer as observações necessárias para obter essa imagem com um único telescópio, esse equipamento teria que ter o tamanho da Terra. Como isso é impossível, a solução é usar uma rede de telescópios espalhados em localidades estratégicas pelo planeta, cujas imagens são combinadas para criar um telescópio virtual com a capacidade de visualização análoga à de um telescópio de dimensões planetárias, o Event Horizon Telescope.

Imagens do Srg A* e do M87*, lado a lado - Foto: Reprodução/National Science Foundation

A imagem do Sgr A* exigiu a inclusão na rede de um novo telescópio, instalado no Polo Sul, em adição aos outros sete (dois deles localizados nos EUA, um na França, um no Chile, um no México e outro na Groenlândia) que já haviam sido usados para a do M87*, divulgada em 2019.

A quantidade gigantesca de dados coletada pelo EHT é combinada com informações sobre a sensibilidade de cada um dos telescópios individuais por supercomputadores e então processada pelos cientistas através de diversos algoritmos. Eles reconstroem a imagem através de dezenas de milhares de métodos diferentes e então juntam a média de todos esses resultados para enfatizar os elementos mais importantes e chegar à melhor imagem possível do buraco negro, cujas características são então usadas para criar simulações de como esse corpo celeste se comporta.

A partir de agora, o objetivo da equipe é refinar a tecnologia e adicionar vários novos telescópios à rede para não só conseguir imagens mais nítidas, mas também vídeos que permitam observar buracos negros em atividade.

Mais informações: site https://blackholegroup.org/home/home-pt/


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