O Event Horizon Telescope, um conjunto em escala planetária de oito radiotelescópios terrestres forjados através de colaboração internacional, capturou esta imagem do buraco negro supermassivo e sua sombra que está no centro da galáxia M87.
(Imagem: © Colaboração EHT)
o Telescópio Horizonte de Eventos projeto não está descansando em seus louros.
Em abril de 2019, a colaboração da EHT revelou o primeira imagem de um buraco negro, que capturou o gigante no coração da galáxia M87. O projeto trabalhava naquele momento havia duas décadas, mas a inauguração não marcou um clímax ou um ponto culminante. Pelo contrário, foi um ponto de virada, a abertura de uma janela para descobertas ainda mais emocionantes, disseram os membros da equipe.
"Vamos olhar para trás daqui a 20 anos - você sabe, todos estaremos bebendo um guarda-chuva em algum lugar - e acho que reconheceremos a imagem do M87 como apenas o começo", disse o diretor fundador da EHT, Shep Doeleman, O astrônomo do Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian (CfA), em Massachusetts, disse a repórteres em 10 de abril durante um evento de webcast comemorando o aniversário de um ano do lançamento da foto.
"Realmente será apenas o começo", acrescentou Doeleman. "Acho que essa descoberta continuará rolando".
Grandes ambições do buraco negro
O próximo grande momento pode envolver o supermassivo de nossa própria Via Láctea buraco negro, que é conhecido como Sagitário A * ou Sgr A *, para abreviar. A equipe do EHT está observando o Sgr A *, mas ainda não conseguiu gerar uma imagem a partir dos dados.
Fotografar um buraco negro é muito mais envolvido do que apenas apontar e fotografar. O EHT combina dados de oito radiotelescópios ao redor do mundo, que estão ligados para formar um megasscópio virtual do tamanho da Terra. A equipe cria algoritmos para entender todas essas informações, integrando-as para gerar uma imagem que representa as Horizonte de eventos - o "ponto de não retorno" além do qual nada, nem mesmo a luz, pode escapar. (É impossível fotografar o interior de um buraco negro, a menos que você esteja lá, o que não é aconselhável.)
Esse trabalho é meticuloso e demorado; por exemplo, os dados do M87 que permitiram a imagem do ano passado foram coletados em 2017. E o Sgr A * ainda é um objetivo mais difícil, mesmo estando muito mais próximo de nós (26.000 anos-luz versus 55 milhões de anos-luz no M87). Sgr A * é um buraco negro supermassivo relativamente leve, que abriga a massa de "apenas" 4,3 milhões de sóis e, portanto, opera em prazos mais curtos do que o monstro M87 de 6,5 bilhões de massa solar.
"Um dos desafios para o Sagitário A * é que ele evolui tão rapidamente durante a noite", disse Doeleman. "Então, estamos desenvolvendo novos algoritmos que podem abordar especificamente isso, para adicionar uma variabilidade de tempo à modelagem. Isso leva mais tempo".
Adicionar Sgr A * ao álbum de fotos é uma alta prioridade para os membros da equipe de EHT, em parte porque eles desejam ver um objeto tão diferente de Buraco negro supermassivo do M87. Mas as ambições do projeto não param por aí. A colaboração planeja dobrar o número de telescópios EHT constituintes, criando um "EHT de próxima geração" que levará a descoberta ao próximo nível.
O megascope modificado "nos dará visões ainda mais nítidas e vamos fazer os primeiros filmes de buracos negros", disse Doeleman.
O EHT de última geração trará ainda mais buracos negros para os pesquisadores. E poderia até permitir à equipe ampliar o "anel de fótons" de um buraco negro, uma estrutura bizarra que parece conter uma seqüência infinita de fragmentos repletos de informações. Tais observações em profundidade "permitiriam testes ultraprecisos das teorias de Einstein e até extração de spin", disse Doeleman.
Isso seria realmente um grande negócio. "Buracos negros supermassivos são objetos elementares descritos apenas por seu tamanho e rotação", disse Michael Johnson, também da CfA, membro da equipe do EHT, durante o evento de 10 de abril. As observações do EHT já permitem que os cientistas mantenham a massa, assim, girar também permitiria que os cientistas realmente adquirissem os bens desses monstros devoradores de luz.
O EHT de próxima geração também trará outros benefícios, disseram Doeleman e Johnson. Por exemplo, a parceria atualizada deve permitir que a colaboração obtenha uma compreensão muito melhor dos jatos de buracos negros, feixes de partículas que os gigantes explodem quase à velocidade da luz.
A colaboração já garantiu financiamento da Fundação Nacional de Ciência dos EUA para fazer a bola rolar na próxima geração do EHT. O objetivo é implementar um projeto final dentro de três ou quatro anos e ter tudo pronto para funcionar antes do final da década, disse Doeleman. (A propósito, novos pratos não são a única maneira de aumentar o EHT. A resolução também pode ser melhorada pela observação de alvos em várias frequências eletromagnéticas, disseram Doeleman e Johnson.)
O EHT pode receber mais um impulso depois disso. Expandir o alcance do megascope para o espaço aumentaria muito seu poder de resolução, e a equipe está procurando maneiras de fazer exatamente isso. A colaboração está investigando a possibilidade de incorporar recursos espaciais já existentes e de montar novas missões dedicadas, disse Johnson.
Adicionar até um único instrumento em órbita geossíncrona, a mais de 35.000 milhas (22.000 milhas) acima do nosso planeta, faria a diferença. "E então, certamente, quando você sair para a lua - é aí que acho que realmente olharíamos para uma ciência inteiramente nova ", disse Johnson ao Space.com no mês passado, quando a equipe da EHT anunciou seus resultados de anel de fótons. (Essa distância seria cerca de 10 vezes mais distante; a lua fica a uma média de 238.855 milhas, ou 384.400 km da Terra.)
Uma colisão na estrada
A pandemia de coronavírus fez o caminho rumo a futuras descobertas de EHT mais volumosas do que seria normalmente: Campanha de observação 2020 foi cancelada porque vários dos escopos participantes foram encerrados por motivos de saúde e segurança. (O projeto reúne dados apenas uma vez por ano, durante uma janela em março e abril, quando o clima tende a ser bom em todos os seus locais de observação generalizados.)
O cancelamento foi a decisão certa, disse Doeleman. Mas foi "de partir o coração", acrescentou, especialmente porque as observações deste ano incluiriam contribuições pela primeira vez de instrumentos da Groenlândia, Arizona e Alpes franceses. Portanto, a campanha de 2020 teria apresentado um EHT de 11 escopos, mais poderoso e expandido.
Mas a equipe ainda pode fazer muita análise de dados e começar a estabelecer as bases para as observações do próximo ano, ressaltou Doeleman. Assim, os espíritos entre os pesquisadores estão longe de serem quebrados.
"Em toda a colaboração agora, não há um tom de desespero; acho que estamos meio que unidos pelo sofrimento", disse Johnson.
"A solução do buraco negro foi derivada por Karl Schwarzschild nas trincheiras durante a Primeira Guerra Mundial", disse ele, referindo-se ao físico alemão que apresentou a primeira solução exata para Equações da relatividade geral de Einstein. "Então, a ciência continua, e acho que ela tem um papel importante mesmo em meio a esses desafios".
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