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Astronomia

Primeira imagem real de um buraco negro é revelada

Márcio Padrão

Do UOL, em São Paulo

10/04/2019 10h10Atualizada em 16/04/2019 09h04

Errata: este conteúdo foi atualizado

Resumo da notícia

Descoberta ocorreu graças ao Event Horizon, com mais de 200 pesquisadores
Oito telescópios combinaram leituras de ondas de luz para formar a imagem
Sua massa é de 6,5 bilhões de vezes maior que a do nosso Sol
Massa compacta pode deformar o espaço-tempo para formar um buraco negro

Agências espaciais da Europa e EUA apresentaram na manhã desta quarta-feira (10) a primeira imagem de um buraco negro no Universo. Trata-se de uma descoberta do telescópio Event Horizon.

Em outras situações, um buraco negro era retratado com imagens conceituais ou animações. Desta vez é uma imagem real captada pelo projeto, que envolve 200 pesquisadores e oito telescópios de rádio interligados.

Estou muito feliz em informar que pela primeira vez nós vimos o que pensávamos ser invisível. Tiramos a primeira foto de um buraco negro
Shep Doeleman, diretor responsável pelo telescópio Event Horizon

O buraco negro fotografado foi encontrado no centro da galáxia batizada de Messier 87, ou M87, região a 500 quintilhões de quilômetros de distância da Terra --ou 53 milhões de anos-luz (unidade que corresponde à distância percorrida pela luz em um ano).

O que vemos na imagem é um aparente "anel de fogo" criado pela deformação do espaço-tempo e formado pelas ondas de luz que conseguiram escapar de serem sugadas pelo buraco.

Buraco negro - Divulgação/Twitter National Science Foundation - Divulgação/Twitter National Science Foundation — Primeira imagem de um buraco negro no universo, uma descoberta do telescópio Event Horizon
Imagem: Divulgação/Twitter National Science Foundation

Sua massa é 6,5 bilhões de vezes maior que a do Sol do nosso sistema solar. Mede 40 bilhões de quilômetros de diâmetro, três milhões de vezes o tamanho da Terra.

Se imerso 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 que nunca vimos antes. Esta sombra, causada pela curvatura gravitacional e captura de luz pelo horizonte de eventos, revela muito sobre a natureza desses objetos fascinantes e nos permitiu medir a enorme massa do buraco negro
Heino Falcke, presidente do conselho do telescópio Event Horizon

O astrofísico teórico Ziri Younsi, da University College London, exaltou a importância desse registro fotográfico. "É extraordinário que a imagem que observamos seja tão semelhante àquela que obtemos de nossos cálculos teóricos. Até agora, parece que Einstein acertou de novo", disse Younsi, integrante do experimento que resultou na imagem.

A foto é semelhante ao que foi imaginado por físicos e diretores de cinema, nos filmes hollywoodianos que retrataram buracos negros. Tudo foi simulado com base nas equações de Einstein, que previam um anel brilhante no entorno de uma forma escura. A luz seria produzida por partículas de gás e poeira aceleradas em alta velocidade e destruídas pouco antes do desaparecimento dentro do buraco, enquanto a parte escura seria a sombra do buraco no turbilhão.

O que é um buraco negro

Buraco negro é o nome dado na astronomia a uma região do espaço-tempo que exibe efeitos gravitacionais tão fortes que nada, nem mesmo partículas e radiações eletromagnéticas como a luz, podem escapar de dentro dele, sendo sugados.

No centro de um buraco negro há o que chamamos de "singularidade", uma enorme quantidade de massa encolhida em um ponto infinitamente pequeno, de dimensão zero, no espaço.

A teoria da relatividade geral de Albert Einstein prevê que uma massa suficientemente compacta pode deformar o espaço-tempo para formar um buraco negro. O limite da região da qual não é possível escapar é chamado de horizonte de eventos --nome dado ao grupo de pesquisadores ao redor do mundo responsável pela descoberta.

Segundo a equipe, múltiplas calibrações e métodos de imagem revelaram uma estrutura em forma de anel com uma região central escura --a sombra do buraco negro-- que persistiu sobre várias observações independentes do telescópio Event Horizon.

O projeto

O Event Horizon é uma colaboração internacional com o objetivo de capturar a primeira imagem de um buraco negro no Universo, criando uma espécie de telescópio virtual --ou "interferômetro", no jargão astronômico-- do tamanho da Terra, combinando comprimentos de onda curtos de diversos telescópios pelo globo.

Imagem dos oito telescópios que captaram, conjuntamente, a imagem do buraco negro na galáxia M87 - Divulgação/Astrophysical Journal Letters - Divulgação/Astrophysical Journal Letters — Imagem dos oito telescópios que captaram, conjuntamente, a imagem do buraco negro na galáxia M87
Imagem: Divulgação/Astrophysical Journal Letters

Os telescópios individuais envolvidos na colaboração foram o ALMA e o APEX, ambos no deserto de Atacama (Chile); o IRAM, em Serra Nevada (Espanha); o James Clerk Maxwell (JCMT) e o Submillimeter Array (SMA), no Havaí (EUA); o Submillimeter Telescope (SMT), no Arizona (EUA); o Large Millimeter Telescope (LMT), no México; e o South Pole Telescope (SPT), na Antártida.

A técnica estava sendo usada para medir o tamanho das regiões de emissão dos dois buracos negros supermassivos com os maiores horizontes de eventos aparentes: Sagitário A* (SgrA*), no centro da Via Láctea, e a M87, também chamada de Virgem A. Esse último resultou na primeira imagem de um buraco negro obtida pelo projeto.

O principal financiamento do projeto foi fornecido pela Fundação Nacional de Ciências dos EUA (NSF, em inglês), o Conselho Europeu de Pesquisa (ERC) da União Europeia e agências de financiamento no Leste Asiático.

Ao longo dos anos, cientistas acumularam outras evidências observacionais indiretas da existência de buracos negros, como por exemplo raios X saindo de objetos em outras galáxias.

Errata: este conteúdo foi atualizado

O buraco negro está a 500 quintilhões de quilômetros de distância da Terra, e não a 500 milhões de quilômetros.

Diferentemente do informado, anos-luz não é uma unidade de tempo.