Há três anos, a comunidade científica do Event Horizon Telescope (EHT) surpreendeu o mundo com a primeira fotografia de um buraco negro capturado na galáxia vizinha M87. Agora, a mesma equipe mostrou pela primeira vez evidência visual direta de com a primeira imagem do buraco negro em nossa galáxia, usando observações de uma rede global de radiotelescópios.
Neste artigo, vamos contar como foi obtida uma imagem do buraco negro em nossa galáxia e que repercussões ela tem.
Capture uma imagem do buraco negro em nossa galáxia
Este é o Sagitário A*, uma fonte de radiação altamente variável que está em constante mudança. Os cientistas usam algoritmos há anos para reconstruir sua evolução ao longo do tempo como se fosse um "filme", mas eles agora conseguiram e renderizaram suas imagens estáticas.
Além de um conjunto de artigos publicados em uma edição especial do The Astrophysical Journal Letters, a equipe de colaboração do Event Horizon Telescope (EHT) revelou o marco hoje em uma série de coletivas de imprensa internacionais simultâneas em todo o mundo.
"Esta é a primeira imagem de Sagitário A*, o buraco negro supermassivo no centro da Via Láctea, que é 4 milhões de vezes mais massivo que o Sol. Nós fornecemos a primeira evidência visual direta de sua existência", disse Sara Issaoun, Astrofísica de Harvard A Center Research Fellow, falando na sede do Observatório Europeu do Sul (ESO) em Munique, Alemanha.
Os resultados forneceram evidências contundentes de que o objeto era um buraco negro e forneceram pistas valiosas sobre o funcionamento dessas estrelas gigantes, que se acredita estarem no centro da maioria das galáxias.
Segundo mais de 300 cientistas dos 80 centros envolvidos na descoberta, o gigantesco buraco "pesa" cerca de 4 milhões de massas solares, numa região não maior que o nosso sistema solar, 27.000 anos-luz do nosso planeta. Do nosso ponto de vista, é do tamanho de uma rosquinha na lua no céu.
primeira evidência visual
A imagem é um olhar muito esperado para o objeto massivo no centro de nossa galáxia. Os cientistas viram estrelas orbitando alguns objetos muito grandes, compactos e invisíveis no centro da Via Láctea. Isso sugere fortemente que o corpo celeste Sadge A* é um buraco negro.
Embora não possamos ver o buraco negro em si porque é completamente escuro, o gás brilhante ao seu redor revela uma característica distinta: uma região central escura (chamada sombra) cercada por uma estrutura de anel brilhante. A nova visão captura a luz desviada pela poderosa gravidade do buraco negro.
"Ficamos surpresos que o tamanho do anel correspondeu tão bem às previsões da teoria geral da relatividade de Einstein", disse Geoffrey Bower, cientista-chefe do projeto EHT no Instituto de Astronomia e Astrofísica, Academia Sinica, Taipei. "Essas observações sem precedentes melhoram muito nossa compreensão do que está acontecendo no centro de nossa galáxia e fornecer novos insights sobre como os buracos negros gigantes interagem com seu ambiente".
Observar um objeto tão distante exigiria um telescópio do tamanho da Terra, embora virtualmente ou equivalentemente, e é isso que o EHT pode alcançar. É composto por oito radiotelescópios localizados no Chile, Estados Unidos, México, Espanha e no Pólo Sul. Nos EUA, operado pelo Observatório Europeu do Sul (ESO) e outros parceiros internacionais no deserto do Atacama, no Chile, na Europa destaca-se o Instituto de Radioastronomia Milimétrica (IRAM) de Sierra Nevada (Granada).
O EHT observou Sagitário A* por várias noites consecutivas, coletando dados por horas, semelhante ao uso de longas exposições em uma câmera fixa. Entre os radiotelescópios que compõem o EHT, a antena IRAM do 30 metros de comprimento desempenhou um papel crucial nas observações, permitindo obter as primeiras imagens.
Por meio de uma técnica chamada interferometria de referência muito longa (VLBI, que usa operações matemáticas em vez de lentes), os sinais de todos os radiotelescópios foram combinados e seus dados processados por algoritmos e supercomputadores para reconstruir a melhor imagem possível.
Thalia Traianou, pesquisadora do Instituto Andaluz de Astrofísica (IAA-CSIC), acrescenta: “A tecnologia nos permitirá obter novas imagens de buracos negros e até filmes”.
Dois buracos negros semelhantes
Em relação à imagem do buraco negro na galáxia M87 tirada em 2019, os cientistas concordam que os dois buracos negros parecem muito semelhantes, embora o buraco negro em nossa galáxia é mais de 1000 vezes menor e menos massivo que M87*, que está a 55 milhões de anos-luz de distância. A estrela gigante tem uma massa de 6.500 bilhões de sóis e um diâmetro de 9.000 bilhões de quilômetros, o que significa que o sistema solar até Netuno entrará nela.
"Temos dois tipos completamente diferentes de galáxias e duas massas muito diferentes de buracos negros, mas perto das bordas desses buracos negros, eles parecem surpreendentemente semelhantes", disse Sera Markoff, co-presidente do Comitê Científico EHT e professor de astrofísica teórica. na Universidade de Amsterdã. Isso nos diz que a relatividade geral governa esses objetos de perto, e que quaisquer diferenças que vemos mais longe se devem a diferenças na matéria ao redor do buraco negro. »
É assim que Roberto Emparan, físico teórico e professor do ICREA no Instituto de Cosmologia da Universidade de Barcelona, explica ao SMC Espanha: "No momento, podemos dizer que a semelhança entre a imagem de M87* de 2019 e a imagem atual vem de um SgrA * que mostra que, independentemente do tamanho do buraco negro, o ambiente mais próximo do buraco negro é muito semelhante. Observações futuras nos dirão mais sobre as propriedades da matéria ao redor do buraco negro, e poderemos dizer se o objeto é realmente o que a teoria de Einstein previu, ou um 'impostor' ou 'copiador' mais exótico."
Gonzalo J. Olmo, professor do Departamento de Física Teórica e IFIC do Centro Híbrido da Universidade de Valência e do CSIC, e Diego Rubiera-García, pesquisador de Talentos do Departamento de Física Teórica da Universidade Complutense de Madrid coincidem. "Embora este objeto seja mil vezes maior do que os objetos observados hoje na Via Láctea, sua semelhança com o nosso 'pequeno' buraco negro mostra a generalidade da física que descreve esses objetos", enfatizam ao SMC Espanha.
No entanto, os resultados de hoje são muito mais difíceis do que M87*, embora Sagitário A* esteja mais próximo. A equipe teve que desenvolver novas ferramentas sofisticadas para explicar o movimento do gás em torno de Sgr A*. Enquanto a M87* é uma lente mais simples e estável, quase todas as imagens têm a mesma aparência, a Sgr A* não é.
"O gás perto do buraco negro está se movendo na mesma velocidade, quase tão rápido quanto a luz, perto de Sagitário A* e M87*", explicou o cientista do EHT Chi-kwan Chan, do Observatório Steward e do Departamento de Astronomia e Dados. Arizona, enquanto o gás leva dias a semanas para orbitar o maior M87*, o muito menor Sagitário A* completa uma órbita em minutos."
"Isso significa que o brilho e o padrão do gás ao redor de Sagitário A* estão mudando rapidamente à medida que o EHT coopera para observá-lo: é um pouco como tentar obter uma imagem clara de um cachorro perseguindo rapidamente o próprio raboEle continuou.
A imagem do buraco negro Sgr A* é uma média das diferentes imagens que a equipe extraiu, finalmente revelando a estrela gigante no centro da Via Láctea pela primeira vez.
Espero que com esta informação você possa aprender mais sobre as imagens capturadas do buraco negro em nossa galáxia.