A primeira imagem de um buraco negro divulgada por astrônomos em 2019 foi surpreendente, incrível, inspiradora e tudo o mais, mas também (para ser franco) embaçada. Mesmo para os astrônomos envolvidos parecia ser um “donut laranja difuso”, algo visto através da densa névoa cósmica.
Mas a ciência evoluiu e o mundo agora tem a imagem mais nítida de um buraco negro – neste caso, o supermassivo que fica a 54 milhões de anos-luz de distância em uma gigantesca galáxia chamada Messier 87.
A imagem mais nítida pode ajudar os pesquisadores a entender melhor a física por trás dos buracos negros. Além disso, a tecnologia usada para criá-la pode ser aplicada a outros tipos de pesquisa, incluindo o estudo de planetas orbitando estrelas distantes.
A imagem recém-processada, publicada nesta quinta-feira, 13, no Astrophysical Journal Letters, usou o aprendizado de máquina para obter muitos dados que faltavam no original obtido pelo projeto de colaboração Event Horizon Telescope. O EHT não é um instrumento único, mas sim um consórcio de telescópios em todo o planeta que coletou dados em uma técnica chamada interferometria de linha de base muito longa.
Apesar do método poderoso, o telescópio deixa lacunas e os dados ausentes representam um desafio para os astrônomos. O algoritmo de aprendizado de máquina “PRIMO” foi treinado especificamente em milhares de simulações de alta fidelidade de matéria caindo em buracos negros.
A nova imagem captura a radiação emitida pela matéria superaquecida que é chicoteada ao redor do buraco negro.
Esse anel de luz tem cerca de 2,6 vezes o diâmetro do chamado “horizonte de eventos”, o ponto sem retorno para a matéria em queda, disse a principal autora do estudo, a brasileira Lia Medeiros, astrofísica do Instituto de Estudos Avançados em Princeton, Nova Jersey (EUA). “O horizonte de eventos em si não é uma característica observável. O que estamos vendo é o que chamamos de sombra do buraco negro”, disse Lia Medeiros.
Ela afirma que o próximo alvo a ser aprimorado são as imagens de Sagitário A* (também conhecido como Sgr A*, que se pronuncia “sadge-ay-star”), o supermassivo buraco negro no centro de nossa própria galáxia cujo retrato foi divulgado no ano passado.
Sheperd Doeleman, astrofísico de Harvard e líder do projeto de colaboração do EHT, elogiou a criatividade da nova abordagem, embora também tenha observado que o aprendizado de máquina tem algumas limitações. O PRIMO “está confiando parcialmente na veracidade desses modelos de computador para preencher as lacunas do EHT”, disse ele. “Isso permite criar imagens um pouco mais nítidas, mas saber se elas são mais precisas exigirá uma verificação quando tivermos mais dados.”
E o EHT está longe de terminar. Doeleman disse que sua equipe agora está dobrando o número de telescópios em todo o planeta que vão observar buracos negros, permitindo uma gama mais ampla de frequências de rádio. Isso incluirá a otimização de pequenos radiotelescópios em todo o mundo. Esse esforço preencherá muitas das lacunas e permitirá a produção de imagens de alta resolução, incluindo filmes. “Com mais dados”, disse ele, “em breve todos estaremos observando buracos negros de ‘cinema’.”
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