Um "telescópio virtual" super-poderoso do tamanho Terra, formado por uma rede de radiotelescópios no mundo todo - o Telescópio Event Horizon (EHT), um esforço multinacional envolvendo mais de 100 pesquisadores - para estudar Sagitário A* - o buraco negro supermassivo no centro da nossa galáxia.
O projeto EHT centra-se no buraco negro supermassivo relativamente pequeno mas "próximo" no centro da nossa galáxia e no buraco negro distante, mas extremamente grande, no centro da galáxia M87, uma galáxia elíptica supergigante na constelação de Virgem, mostrada abaixo - o buraco negro mais massivo em que uma massa foi medida mais precisamente - 6,6 bilhões de massas solares. Orbitando a galáxia está uma população anormalmente grande de cerca de 12.000 aglomerados globulares, em comparação com 150 à 200 orbitando a Via Láctea. O buraco negro M87 cresceu até essas dimensões e massa por fusão com vários outros buracos negros.
Quando você aponta dois telescópios ligados eletronicamente no mesmo objeto, o que você obtém, em essência, é um telescópio maior. Combinar a luz dos telescópios é o que se chama de interferometria. Existem radiotelescópios no Chile, no México, na Espanha e no pólo sul que estão todos no projeto EHT. O EHT usa esses instrumentos, espalhados em todo o mundo, para obter o maior poder de resolução possível.
O astrônomo de Harvard, Dimitrios Psaltis, trabalhou em buracos negros como parte do enorme projeto de telescópio Event Horizon que capturará a primeira imagem do imenso vazio escuro no centro da Via Láctea, que os cientistas pensam estar sugando qualquer matéria ou radiação que se aproxima muito do horizonte de eventos, ou ponto de não retorno.
Seus resultados poderiam provar que a teoria de Einstein - a noção de que a gravidade se deve à curvatura do continuo conhecido como espaço-tempo - é exata..
"O que estamos procurando não é uma descrição da gravidade", disse ele, "mas a descrição que passa a ser aquela que descreve nosso universo".
Para fazer esses cálculos, os pesquisadores precisarão ver o que até agora foi invisível. Mas como exatamente você captura a imagem de um abismo negro e giratório? "Você tira uma foto da sua sombra", disse Psaltis.
As partículas carregadas que foram ejetadas da superfície das estrelas próximas giram em torno de Sagitário A*. Movendo-se a velocidades supersônicas, essas partículas se aquecem a milhões de graus para formar uma massa brilhante de plasma, ou "disco de acresção", ao redor da borda do buraco negro antes de serem engolidas. "O plasma é tão quente que realmente brilha nas ondas de rádio detectadas pelos telescópios", disse Psaltis.
Mas, como a equipe de efeitos especiais para o filme "Interstellar" descobriu, produzir uma imagem realista de um buraco negro é muito demorado. (Alguns quadros individuais do filme demoraram 100 horas para renderizar).
Ansioso para acelerar o processo, Psaltis e sua equipe pegaram a placa gráfica do computador, a placa de circuito que controla como as imagens aparecem na tela, e deram algo mais a ela.
"Nós reprogramamos essas placas para fazer a renderização na presença de um buraco negro ... Nossos códigos são tão rápidos que agora usamos um tipo de Xbox para controlar o processo com nossas mãos, porque não há como digitar suficientemente rápido para fazer isto."
Se a imagem que Psaltis e seus colegas produzirem for perfeitamente redonda, indicará que Einstein estava inteiramente correto, mas se a imagem começar a deformar e dobrar, significa que sua teoria pode precisar de ajustes.
"A forma da sombra pode ser usada para nos dizer exatamente o que esse campo gravitacional parece fora desse buraco negro", acrescentou. "E, ao medir isso, podemos dizer se a teoria de Einstein prevê 100 por cento, ou se precisa de pequenos ajustes que devemos adicionar para que ela esteja correta.
O projeto atual de Psaltis tem raízes profundas em Harvard. Na década de 1990, ele sua futura esposa e Özel colaboraram com Ramesh Narayan, Thomas Dudley Cabot, em simulações iniciais que exploraram o que acontece com o plasma em torno de um buraco negro. Essa pesquisa ajudou a determinar que o comprimento de onda de rádio que lhes daria a melhor chance de ver o horizonte de eventos de um buraco negro era de aproximadamente um milímetro de comprimento.
"Descobrimos que o plasma se torna cada vez mais transparente à medida que você passa a uma freqüência cada vez maior e é isso o que calculamos", disse Psaltis. A um milimetro, você "vê a sombra do buraco negro", disse ele.
O trabalho baseia-se na pesquisa de Sheperd Doeleman, um astrofísico do Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics e investigador principal do projeto Event Horizon. Foi Doeleman quem primeiro mediu o tamanho da região emissora do disco de acresção, em 2008.
"Tais empreendimentos têm um pé no passado e no futuro", observou Psaltis, e também pode iluminar eventos e ideias específicas, desde o Big Bang até as investigações em universos paralelos.
Igualmente importante é a noção de que a pesquisa de hoje possa ter seu maior impacto amanhã, disse Psaltis. Ele citou o trabalho do matemático alemão Bernhard Riemann, que desafiou o modelo aceito de geometria euclidiana nos anos 1800, imaginando um mundo no qual duas linhas paralelas finalmente se cruzariam. Einstein continuaria a basear a relatividade geral no quadro matemático de Riemann.
"Nem mesmo em seus sonhos mais loucos, Riemann poderia ter previsto isso", disse Psaltis. "Mas se ele não tivesse perguntado no século XIX, "Existe alguma maneira de fazer duas linhas paralelas se encontrarem?" nós não teríamos as teorias de Einstein, ou o GPS, já que o seu telefone faz cálculos com base nas teorias de Einstein para determinar onde você está. "O pensamento abstrato é bom para a curiosidade intelectual", acrescentou ele. "Você nunca pode dizer onde isso pode levá-lo".
Então, quão perto podemos estar de ver um buraco negro? Como diria Adam Frank: "A equipe EHT está no processo de análise dos dados coletados no início deste ano. Dada a complexidade de juntar observações de tantos telescópios, provavelmente não será até dezembro que eles saibam o que têm em mãos".
Fonte: The Daily Galaxy via Harvard University
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