quarta-feira, 3 de abril de 2019

A FOTO DE UM BURACO NEGRO (EHT) - De Luminet e Interestellar ao EHT.


O campo gravitacional de um buraco negro é tão intenso que o torna invisível para humanos e telescópios



BURACO NEGRO “GARGANTUA” DO FILME INTERESTELLAR (2014)

Buracos Negros são objetos tão estranhos, que no início os cientistas acreditavam tratar-se somente de curiosidades matemáticas envolvendo cálculos gravitacionais, e que eles não existissem realmente.
Atualmente sabemos de sua existência e que são formados a partir de estrelas enormes, e uma vez colapsadas se tornaram tão densas que nada pode escapar a sua atração gravitacional, nem mesmo a luz.
A distorção do espaço-tempo provocada por um buraco negro é tão intensa que sempre levou os cientistas a se perguntarem como seria sua aparência, mas registrar essa imagem é uma tarefa quase impossível.
Estas formações cósmicas absorvem toda a radiação eletromagnética, o que significa que nenhum dos nossos telescópios conseguem detectá-las, razão pela qual não conseguimos observar ou fotografar buracos negros. Mas graças às indagações dos cientistas e ao Event Horizon Telescope (EHT) estamos bem próximos de resolver estas dificuldades.
O EHT é um projeto com um grande conjunto global de radiotelescópios, que juntos combinam dados de várias estações de interferometria de linha de base (VLBI) por toda a Terra. O objetivo é observar o ambiente do buraco negro supermassivo Sagitário A* no centro da Via Láctea, bem como um buraco negro ainda maior na galáxia elíptica Messier 87.
Nos buracos negros há uma região conhecida como horizonte de eventos, sendo o limiar a partir do qual a força gravitacional se torna suficientemente grande para impedir que a radiação escape.
Comportando-se de forma peculiar nesse limiar, o espaço e o tempo fogem às leis da Física e é justamente aqui que os cientistas apostaram para conseguir captar uma imagem residual emitida pelo buraco negro, seria a imagem da “sombra” do horizonte de eventos.
Para dificultar a tarefa, Sagitário A* está envolto numa nuvem de poeira e gás, sendo necessário que os cientistas eliminassem os ruídos emitidos pelos corpos que estão à frente do buraco negro supermassivo. A perspectiva era de que a imagem tivesse sido finalizada em 2017, porém devido intercorrências foi prorrogada. Agora, conforme o ESO (European Southern Observatory), relatórios sugerem que o mundo está prestes a finalmente ver a primeira foto do horizonte de eventos de um buraco negro. A revelação dos “primeiros resultados do EHT” será dia 10 de abril, com início às 10h (horário de Brasília). A transmissão histórica poderá ser acompanhada pelo Canal European Commission no youtube.
Para compararmos, na década de 70, o especialista em buracos negros e cosmólogo francês Jean-Pierre Luminet utilizou de muita matemática, um computador antigo e tinta nanquim para confeccionar uma ilustração de como seria a imagem de um buraco negro.


ARTE DE BURACO NEGRO FOI FEITA POR JEAN-PIERRE LUMINET COM UM COMPUTADOR IBM 7040 (FOTO: JEAN-PIERRE LUMINET)


Além disso, no filme Interestellar também podemos apreciar a concepção do referido objeto. A característica distintiva está no seu limite, no “horizonte de eventos”, onde não há retorno para a matéria e a luz. Matéria oriunda de estrelas próximas formam uma estrutura conhecida como disco de acreção, bem representado na imagem de Interestellar. Na verdade, não há dois discos brilhantes conforme a imagem do filme, há somente um disco no equador, que pela gravidade extrema tem a luz inclinada formando um círculo ilusório (efeito de lente gravitacional).

Na ilustração produzida por Luminet podemos identificar dois fenômenos importantes não vistos em Interestellar. Um é o fato de que a energia e a luz são mais fortes perto da borda de um buraco negro. O outro são o efeito Doppler e o efeito Einstein causados pela rotação do disco de acreção, que faria com que a luz parecesse mais clara de um lado. Na imagem de Luminet o disco de acreção gria no sentido anti-horário, de forma que a luz se aproxima do espectador à esquerda e recua à direita, fazendo o lado esquerdo parecer mais brilhante.
Um buraco negro, portanto, seria mais brilhante no centro e na esquerda (de acordo com a rotação) conforme mostrado na imagem de Luminet, mas não no “Gargantua” criado pela equipe de efeitos especiais de Interestellar.
Provavelmente o especialista em buracos negros de Interestellar, nada menos que Kip Thorne estava muito ciente disso, mas foi deixado de fora pelo diretor Christopher Nolan para não confundir o público.
Além de todo aprendizado que o projeto EHT traz, será interessante compararmos a primeira foto de um buraco negro com as ilustrações e concepções outrora mencionadas.

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