(Colaboração EHT; Ferdinand Schmutzer / Wikimedia / Public Domain)
Buracos negros são superstars de ficção científica de longa data. Mas a sua fama de Hollywood é um pouco estranha, dado que ninguém nunca viu um - pelo menos até agora.
Se você precisasse ver para acreditar, então agradeça ao Event Horizon Telescope (EHT), que acaba de produzir a primeira imagem direta de um buraco negro .
Esse incrível feito exigiu colaboração global para transformar a Terra em um gigantesco telescópio e imaginar um objeto a milhares de trilhões de quilômetros de distância.
Por mais impressionante e inovador que seja, o projeto EHT não é apenas um desafio.
É um teste sem precedentes para saber se as idéias de Einstein sobre a própria natureza do espaço e do tempo se sustentam em circunstâncias extremas e se aproximam mais do que nunca do papel dos buracos negros no universo.
Para encurtar a história: Einstein estava certo.
Um buraco negro é uma região do espaço cuja massa é tão grande e densa que nem a luz consegue escapar de sua atração gravitacional. Contra o pano de fundo negro do inky além, capturando um é uma tarefa quase impossível.
Mas graças ao trabalho inovador de Stephen Hawking, sabemos que as massas colossais não são apenas abismos negros . Não só eles são capazes de emitir enormes jatos de plasma, mas sua imensa gravidade puxa fluxos de matéria em seu núcleo.
Quando a matéria se aproxima do horizonte de eventos de um buraco negro - o ponto no qual nem mesmo a luz pode escapar - ela forma um disco orbital. A matéria neste disco converterá parte de sua energia em fricção à medida que ela se esfrega contra outras partículas da matéria.
Isso aquece o disco, assim como aquecemos as mãos em um dia frio, esfregando-as juntas. Quanto mais próximo o assunto, maior o atrito. A matéria mais próxima do horizonte de eventos brilha intensamente com o calor de centenas de Sóis. É essa luz que o EHT detectou, junto com a "silhueta" do buraco negro.
Produzir a imagem e analisar esses dados é uma tarefa incrivelmente difícil. Como um astrônomo que estuda buracos negros em galáxias distantes , eu não posso nem imaginar uma única estrela nessas galáxias claramente, quanto mais ver o buraco negro em seus centros.
A equipe da EHT decidiu mirar em nós dois dos buracos negros supermassivos mais próximos - tanto na grande galáxia em forma elíptica, M87, quanto em Sagitário A *, no centro de nossa Via Láctea.
Para dar uma idéia de quão difícil é essa tarefa, enquanto o buraco negro da Via Láctea tem uma massa de 4,1 milhões de sóis e um diâmetro de 60 milhões de quilômetros, é 250.614.750.218.665.392 quilômetros da Terra - o equivalente a viajar de Londres a Nova York 45 trilhões de vezes.
Como observado pela equipe da EHT , é como estar em Nova York e tentar contar as covinhas em uma bola de golfe em Los Angeles, ou imaginar uma laranja na lua.
Para fotografar algo tão impossivelmente distante, a equipe precisava de um telescópio tão grande quanto a própria Terra. Na ausência de uma máquina tão gigantesca, a equipe da EHT conectou telescópios de todo o planeta e combinou seus dados.
Para capturar uma imagem precisa a tal distância, os telescópios precisavam ser estáveis e suas leituras completamente sincronizadas.
Para realizar esse feito desafiador, a equipe usou relógios atômicos tão precisos que eles perderam apenas um segundo por cem milhões de anos.
Os 5.000 terabytes de dados coletados eram tão grandes que precisavam ser armazenados em centenas de discos rígidos e entregues fisicamente a um supercomputador, o que corrigia as diferenças de tempo nos dados e produzia a imagem acima.
Com uma sensação de excitação, assisti a transmissão ao vivo mostrando a imagem do buraco negro do centro da M87 pela primeira vez.
A mais importante inicial é que Einstein estava certo, Novamente . Sua teoria geral da relatividade passou em dois testes sérios das condições mais extremas do universo nos últimos anos.
Aqui, a teoria de Einstein previu as observações de M87 com precisão infalível e é aparentemente a descrição correta da natureza do espaço, tempo e gravidade.
As medições das velocidades da matéria ao redor do centro do buraco negro são consistentes com a proximidade da velocidade da luz.
A partir da imagem, os cientistas da EHT determinaram que o buraco negro M87 é 6,5 bilhões de vezes a massa do Sol e 40 bilhões de quilômetros de diâmetro - isso é maior do que a órbita solar de Netuno de 200 anos.
O buraco negro da Via Láctea era muito desafiador para uma imagem precisa desta vez devido à rápida variabilidade na saída de luz. Esperançosamente, mais telescópios serão adicionados à matriz do EHT em breve, para obter imagens cada vez mais claras desses objetos fascinantes.
Não tenho dúvidas de que em um futuro próximo poderemos contemplar o coração negro de nossa própria galáxia. A conversa
Kevin Pimbblet , professor sênior de física, Universidade de Hull .
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