Nova imagem de buraco negro mostra uma característica nunca vista

Nova imagem de buraco negro mostra uma característica nunca vista

23 de agosto de 2022 0 Por ucrhyan
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Usando dados do EHT, foi possível confirmar uma teoria sobre os buracos negros.
Créditos: Legendary Pictures

Um intenso anel de luz que se especulou ser criado por fótons se deslocando velozmente na parte de trás de um buraco negro supermassivo foi observado por cientistas em uma confirmação vívida de previsões teóricas.

Usando algoritmos sofisticados, os cientistas detectaram um anel nítido de luz criado por fótons atingindo a parte de trás de um buraco negro supermassivo. Os pesquisadores acreditavam que haveria mais imagens e insights ainda maiores a serem extraídos dos dados. Isso mostrava um núcleo escuro cercado por uma aura ardente de material caindo em direção a ele. As simulações previam que os fótons lançados ao redor do buraco negro por sua intensa gravidade deveriam produzir um fino e brilhante anel de luz escondido atrás do brilho laranja difuso. Cientistas liderados por Avery Broderick remasterizaram a imagem original do buraco negro supermassivo no centro da galáxia M87 usando algoritmos de imagem complexos.

Como Broderick, membro do corpo docente associado do Perimeter Institute e da Universidade de Waterloo, explicou, “(…) desligamos o holofote para que pudéssemos ver os vaga-lumes. Conseguimos fazer algo profundo – resolver uma assinatura fundamental da gravidade em torno de um buraco negro.” O ambiente ao redor do buraco negro pode ser visto claramente ao “descascar” os elementos da imagem, diz o coautor Hung-Yi Pu, professor assistente da Universidade Nacional Normal de Taiwan. Usando a estrutura de análise do Event Horizon Telescope (EHT), THEMIS, a equipe isolou e extraiu a característica do anel distinto das observações do buraco negro M87 – bem como detectou um poderoso jato em erupção do buraco negro – usando um novo algoritmo de imagem.

Além de confirmar as previsões teóricas, essas descobertas fornecem novas maneiras de explorar esses objetos misteriosos que se acredita residirem no centro da maioria das galáxias. Em 2019, a colaboração EHT descobriu o buraco negro supermassivo em M87, seguido pelo buraco negro comparativamente menor, mas altamente turbulento, no coração da nossa Via Láctea, chamado Sagitário A* (ou Sgr A*). O centro da maioria das galáxias é ocupado por buracos negros supermassivos, que acumulam uma tremenda quantidade de energia e massa em uma pequena área. Como exemplo, o buraco negro M87 tem uma massa de dois quatrilhões de vezes maior que a Terra.

Acima, um vídeo explicando o processo, mostrando a nova imagem. Ative as legendas.
Fonte: Perimeter Institute for Theoretical Physics

Os pesquisadores sentiram que, se trabalhassem de maneira mais inteligente do que mais difícil, poderiam obter novos insights da imagem do M87 lançada em 2019. Usando novas técnicas de software, eles reconstruíram os dados originais de 2017 para identificar fenômenos que teorias e modelos previam que se esconderiam sob a superfície. Como resultado, a equipe criou uma imagem do anel de fótons, compreendendo uma série de subanéis cada vez mais nítidos que foram empilhados para produzir a imagem completa.

“Para construir um modelo personalizado para os dados do EHT, aproveitamos nossa compreensão teórica de como os buracos negros se parecem”, disse Dominic Pesce, membro da equipe do Harvard & Smithsonian Center for Astrophysics. “Este modelo decompõe a imagem reconstruída nas duas peças que mais nos interessam, para que possamos estudar as duas peças individualmente, em vez de misturadas.” De acordo com Broderick, o EHT é fundamentalmente um instrumento computacional. Ele depende de algoritmos tanto quanto depende de aço. As descobertas dos pesquisadores foram publicadas em 16 de agosto no The Astrophysical Journal.

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