Revelada a primeira foto real de um buraco negro — e ela é incrível

canaltech/Patrícia Gnipper - Conforme esperávamos, cientistas revelaram nesta quarta-feira (10) a primeira imagem real de um buraco negro. O anúncio aconteceu durante evento transmitido ao vivo organizado pelo projeto EHT (Event Horizon Telescope), pela Fundação Nacional de Ciências (NSF) e pelo European Southern Observatory (ESO).

O projeto EHT conecta radiotelescópios ao redor do mundo para criar um telescópio virtual gigantesco, do tamanho da Terra, a fim de gerar potência suficiente e assim permitir a visualização da área ao redor de um buraco negro — o horizonte de eventos. O projeto vinha observando dois buracos negros supermassivos com grandes horizontes de eventos — o Sagittarius A (no centro da Via Láctea) e o buraco negro no centro da galáxia M87 (este que acaba de ser fotografado).

A imagem, bem como suas análises, foi publicada em uma série de seis artigos em uma edição especial do The Astrophysical Journal Letters. Na foto, vemos o buraco negro que fica no centro da M87, a 55 milhões de anos-luz da Terra e com uma massa de 6,5 bilhões de vezes a massa do Sol. "Esse é um extraordinário feito científico realizado por uma equipe de mais de 200 pesquisadores", comemora Sheperd S. Doeleman, diretor do EHT.

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Buraco negro que fica no centro da galáxia M87. A imagem mostra um anel brilhante formado à medida em que a luz se dobra na gravidade intensa ao redor do buraco negro (Foto: EHT)

Apesar de terem massas enormes, buracos negros têm tamanhos extremamente compactos e sua presença afeta o ambiente ao seu redor de maneiras extremas, distorcendo o espaço-tempo e superaquecendo qualquer material que se encontre ao seu redor.

"Se imersos em uma região brilhante, como um disco de gás incandescente, esperamos que um buraco negro crie uma região escura semelhante a uma sombra — algo previsto pela Relatividade Geral de Einstein e que nunca vimos antes. Esta sombra, causada pela curvatura gravitacional e captura de luz pelo horizonte de eventos, revela muito sobre a natureza desses objetivos fascinantes, e nos permitiu medir a enorme massa do buraco negro da M87", explicou Doeleman.

A sombra de um buraco negro é o mais próximo que pode ser fotografado do próprio buraco negro, objeto massivo o suficiente a ponto de sua força gravitacional impedir a saída até mesmo da luz. O horizonte de eventos do objeto em questão é cerca de 2,5 vezes menor do que a sombra que ele projeta, medindo pouco menos de 40 bilhões de km de diâmetro. Ainda, quanto maior o buraco negro, maior sua sombra, e graças à enorme massa e proximidade relativa do buraco negro da galáxia M87, a equipe do EHT usou-o como o alvo perfeito para o projeto.

As observações do EHT usaram a técnica chamada VLBI, que sincroniza as instalações do telescópio ao redor do mundo e explora a rotação do nosso planeta para formar o gigante telescópio virtual. A técnica, por sinal, permite que o EHT obtenha uma resolução angular de 20 microssegundos de arco, algo suficiente para ler um jornal em Nova Iorque a partir de uma calçada em Paris.

O anúncio histórico de hoje é resultado de décadas de trabalho observacional, técnico e teórico, contando com colaborações de cientistas de todo o mundo que fazem parte de 13 instituições parceiras. "Conseguimos algo que se presumia impossível apenas há uma geração. Avanços na tecnologia, conexões entre os melhores radiotelescópios do mundo e algoritmos inovadores se uniram para abrir uma janela totalmente nova sobre os buracos negros e seus horizontes de eventos", declarou Doeleman.

Estrutura de um buraco negro

Quando falamos em "buracos negros", automaticamente a maioria das pessoas pensa na singularidade, que é a parte mais densa, o "buraco" do buraco negro. Ao seu redor está o horizonte de eventos, região onde a gravidade é tão intensa que nada dali escapa, nem mesmo a luz, e por isso é apelidado de "o ponto de onde não há mais retorno". Depois, há a esfera de fótons, os jatos relativísticos, a órbita estável interna e o disco de acreção.

Os buracos negros mais comuns surgem quando uma estrela entra em colapso com o fim de seu combustível, implodindo sobre si mesma. Esses, contudo, são pequenos demais para qualquer observação direta, mesmo com o trabalho sem precedentes do EHT. Então, este foi o motivo pelo qual a equipe usou como alvos apenas buracos negros supermassivos, que são muito maiores (e, portanto, geram mais sombra) e normalmente habitam o coração de galáxias — como é o caso do buraco negro agora fotografado na M87, e também do Sagittarius A, que fica no centro da Via Láctea.

Fonte: EHT