Anel de fótons de um buraco negro é visto pela primeira vez

Redação do Site Inovação Tecnológica - 16/08/2022

A emissão do M87* foi decomposta até restar apenas um anel fino e brilhante (laranja), decorrente da infinita sequência de imagens da região de emissão. A imagem primária mais difusa foi produzida pelos fótons que vêm diretamente em direção à Terra (contornos azuis).
[Imagem: Avery E. Broderick et al. - 10.3847/1538-4357/ac7c1d]

Anel de fótons

Astrônomos conseguiram extrair novas informações dos mesmos dados usados para gerar a primeira imagem de um buraco negro, captada em 2019.

Acontece que simulações previam que, escondido atrás do difuso brilho laranja, deveria haver um fino e brilhante anel de luz, criado por fótons girando ao redor do buraco negro, temporariamente presos por sua intensa gravidade.

A equipe então começou a escarafunchar os dados, criando algoritmos sofisticados para tentar encontrar o tal anel do buraco negro.

"Nós desligamos o holofote para ver os vagalumes," disse Avery Broderick, da Universidade de Waterloo, no Canadá. "Conseguimos fazer algo profundo - desenredar uma assinatura fundamental da gravidade em torno de um buraco negro."

Para que o ambiente ao redor do buraco negro aparecesse com clareza, os algoritmos essencialmente "descascaram" o buraco negro, tirando elemento por elemento que compunha a agora famosa imagem.

Deu certo, aparecendo dois elementos interessantes: O tão procurado anel de luz, e indícios de um jato poderoso saindo do buraco negro, como aparece em várias ilustrações baseadas nas descrições teóricas - o indício do jato ainda é muito tênue, e não é mostrado na imagem.

A gravidade do buraco negro é tão forte que alguns fótons, as partículas de luz, podem circundar o buraco negro - alguns nem sequer dando uma volta, e outros dando várias voltas, dependendo de sua origem e energia - antes de escapar. São esses fótons que escapam que chegam até nós, revelando o "anel de fótons'.

Na verdade, não se trata de um anel único, mas de uma série de anéis concêntricos, círculos de luz cada vez mais tênues e, portanto, mais difíceis de serem vistos.

Horizonte de eventos

A equipe pretende continuar trabalhando, para tornar as imagens dos buracos negros cada vez mais nítidas.

"À medida que continuamos a adicionar mais telescópios e a construir o EHT de próxima geração, o aumento da qualidade e quantidade de dados nos permitirá colocar restrições mais definitivas sobre essas assinaturas, das quais agora estamos obtendo apenas nossos primeiros vislumbres," disse Paul Tiede, da Universidade de Harvard.

EHT é a sigla do Telescópio Horizonte de Eventos (EHT: Event Horizon Telescope), um telescópio virtual do tamanho da Terra, conectando radiotelescópios nos EUA, no Polo Sul, no Havaí, na América do Sul e na Europa.

Em 2019, o EHT produziu a imagem do buraco negro da galáxia M87, que foi posteriormente batizado de Powehi.

Neste ano, a equipe do telescópio apresentou a primeira imagem do buraco negro no centro da Via Láctea, chamado Sagitário*.

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