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A primeira imagem de um buraco negro

No passado dia 10 de Abril de 2019, foi apresentado ao mundo em seis conferências de imprensa simultâneas (Bruxelas, Washington, Santiago do Chile, Xangai, Taipei e Tóquio) a imagem de um buraco negro na distante galáxia Messier 87 (M87), que se situa a 54 milhões de anos-luz da Terra na direção da constelação da Virgem. O buraco negro terá uma massa entre 3,5 e 6 mil milhões de vezes a do Sol e é maior do que o nosso sistema solar inteiro.

Esta imagem foi obtida através do projeto do Telescópio do Horizonte de Eventos (Event Horizon Telescope – EHT, na sigla em inglês) que engloba oito radio telescópios localizados no Arizona, Havai, México, Chile, Espanha, Antártida, França e Gronelândia.

O EHT interliga telescópios ao redor do globo para formar um telescópio virtual do tamanho da Terra com sensibilidade e resolução sem precedentes. O EHT é o resultado de anos de colaboração internacional e oferece aos cientistas uma nova maneira de estudar os objetos mais extremos do Universo previstos pela relatividade geral de Einstein.

As observações do EHT usam uma técnica chamada interferometria de linha de base muito longa (VLBI) que sincroniza as instalações dos telescópios ao redor do mundo e explora a rotação do nosso planeta para formar um enorme telescópio do tamanho da Terra. O VLBI permite que o EHT obtenha uma resolução angular suficiente para ler um jornal em Nova York a partir da esplanada de um café em Paris.

Segundo Carlos Herdeiro, astrofísico, especialista em buracos negros e professor na Universidade de Aveiro,

a colaboração internacional Event Horizon Telescope tem como objetivo medir a sombra de dois buracos negros supermassivos: o que existe no centro da nossa galáxia e o que existe no centro da galáxia elíptica gigante M87. Estes dois foram escolhidos como alvos por uma razão simples: são os que têm maior diâmetro angular no céu. Ainda assim, este diâmetro angular é de algumas dezenas de micro segundos de arco, ou seja, o tamanho de uma moeda de 1 Euro colocada na Lua e vista da Terra.

A imagem obtida resulta de observações e análises de dados contínuas desde 2012, efetuadas por mais de 200 cientistas, de mais de cem países.

Nas palavras de um dos cientistas do projeto, Heino Falcke, o buraco negro da galáxia M87 é grande e lento, como um urso em hibernação, enquanto que o buraco negro menor, mas mais próximo, da nossa própria galáxia é tão ativo quanto uma criança, pelo que tentar combinar imagens de muitos telescópios obtidas em algumas horas é mais desafiador, em relação a este último.

A imagem obtida mais do que o buraco negro em si mostra a sombra correspondente e está em consonância com o que prevê a teoria da relatividade geral apresentada, em 1915, por Albert Einstein, que podemos ver ao lado numa fotografia tirada em 1921 (http://sci.esa.int/lisa-pathfinder/56911-albert-einstein-in-1921/).

Albert Einstein numa fotografia tirada em 1921 (http://sci.esa.int/lisa-pathfinder/56911-albert-einstein-in-1921/).
Albert Einstein numa fotografia tirada em 1921

A partir da imagem agora divulgada, ficámos a saber que o buraco negro M87 está a rodar no sentido horário, o modo como o nosso planeta Terra seria visto a rodar ao olhar para baixo para o Polo Sul; podemos dizer que é como se estivéssemos a olhar para o “Polo Sul” do buraco negro.

Se o próximo buraco negro que virmos estiver orientado de forma diferente, de modo que possamos olhar para o seu equador e não para o seu polo, então podemos tentar ver se a sua sombra está “achatada” ou protuberante no seu equador. Medir o tamanho dessa protuberância pode dizer-nos se a massa dentro do buraco negro está uniformemente distribuída ou concentrada num núcleo mais denso. O buraco negro não é apenas um misterioso ponto de massa, mas um objeto cósmico com uma estrutura que podemos começar a deduzir.

Mas ainda sabemos muito pouco. Por enquanto, ficamos maravilhados com aquela sombra no anel de fogo revelado pelo Event Horizon Telescope. Os buracos negros são reais. Exóticos, estranhos, inesperados, bem fora da nossa experiência comum; e, no entanto, tão reais quanto o pó debaixo dos nossos pés e fundamentais para, talvez um dia, virmos a saber como é que se formaram o universo, a nossa galáxia e o nosso sistema solar.

Um buraco negro é deveras fascinante porque é algo em que acreditamos, embora não possamos vê-lo ou tocá-lo, está para além do “horizonte de eventos”.

Fontes:
António Piedade, Ciência na Imprensa Regional – Ciência Viva;
Astronomers Capture First Image of a Black Hole, no sítio https://eventhorizontelescope.org/
Guy Consolmagno, SJ, Diretor do Observatório Astronómico do Vaticano, in America, tradução Rui Jorge Martins, no sítio https://www.snpcultura.org/, em 12.04.2019

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