Em 10 de abril de 2019, a primeira imagem de um buraco negro, especificamente o M87*, também chamado de Pōwehi, foi divulgada e causou grande comoção na comunidade científica e no público em geral. A imagem, no entanto, parecia borrada e com pouca definição. Agora, uma nova imagem do buraco negro foi divulgada, revelando detalhes inéditos e oferecendo uma oportunidade ainda maior para entendermos como esse fenômeno funciona.
A imagem do buraco negro M87* divulgada em 2019 foi capturada graças ao trabalho colaborativo de cientistas de todo o mundo, reunidos em uma rede chamada Event Horizon Telescope (EHT). A rede é composta por radiotelescópios espalhados pelo mundo, que trabalham em conjunto para obter dados de alta precisão sobre os objetos celestes que estão sendo estudados. Para capturar a imagem do buraco negro M87*, que está localizado a cerca de 50 milhões de anos-luz da Terra, a rede utilizou um método chamado interferometria, que combina os sinais captados por cada um dos telescópios.
A imagem em si foi obtida através da captura da luz emitida pela matéria que circunda o buraco negro. Essa luz é distorcida e amplificada pela enorme força gravitacional do buraco negro, criando um anel luminoso ao seu redor. Essa é a imagem que vimos em 2019 – um anel luminoso com uma área escura no centro, que corresponde à sombra do buraco negro.
Embora a imagem tenha sido uma grande conquista para a ciência, ela não era perfeita. Ela parecia borrada e com pouca definição, o que dificultava a visualização de detalhes importantes. Foi então que os cientistas decidiram usar algoritmos sofisticados e inteligência artificial para melhorar a qualidade da imagem.
A nova imagem do buraco negro M87* foi possível graças a dados de observações realizadas em 2017 pelo EHT. Utilizando algoritmos sofisticados e inteligência artificial, os pesquisadores conseguiram montar um quebra-cabeça com esses dados e gerar uma imagem ainda mais nítida. O estudo que possibilitou essa nova imagem foi liderado pela astrofísica brasileira Lia Medeiros, pesquisadora do Instituto de Estudos Avançados dos Estados Unidos.
Para criar a nova imagem, Lia e sua equipe treinaram um programa de computador para analisar mais de 30 mil imagens simuladas de buracos negros. Com isso, o programa pôde estimar com alta fidelidade as estruturas ausentes na foto original e, assim, gerar uma imagem mais nítida e precisa.
Além de revelar novos detalhes do M87*, essa nova imagem também oferece aos pesquisadores uma oportunidade ainda maior de entender o horizonte de eventos do Pōwehi, que é a “borda” do buraco negro. Quando qualquer objeto cruza esse horizonte de eventos, ele não tem mais escapatória.
A espaguetificação é um processo que ocorre quando um objeto se aproxima de um buraco negro extremamente massivo e é esticado pela enorme força gravitacional. Esse efeito é chamado assim porque o objeto é esticado em uma forma que se assemelha a um espaguete.
Esse processo ocorre porque a força gravitacional do buraco negro é muito forte em regiões próximas ao seu horizonte de eventos, que é a “borda” a partir da qual a gravidade do buraco negro se torna tão forte que nada pode escapar, nem mesmo a luz. Quando um objeto se aproxima do horizonte de eventos, ele é esticado em direção ao buraco negro, sendo puxado com uma força cada vez maior à medida que se aproxima do ponto de não retorno.
Essa força de maré, como é chamada, é tão forte que pode esticar objetos em até milhões de vezes o seu comprimento original. Esse efeito é mais perceptível em objetos alongados, como estrelas, que são esticados em um formato de espaguete antes de serem completamente engolidos pelo buraco negro.
É importante lembrar que, na época em que a rede que capturou a imagem foi montada, ela contava com apenas 7 radiotelescópios espalhados pelo mundo. Isso torna a façanha ainda mais impressionante.
