Três anos atrás, os cientistas usaram um telescópio do tamanho da Terra para produzir a primeira imagem de um buraco negro. Agora, eles fizeram isso de novo – desta vez, mais perto de casa e de um gigante invisível muito diferente.
O Event Horizon Telescope (EHT) agora produziu imagens de dois buracos negros supermassivos: o que está no centro de uma galáxia chamada M87 e o que está no centro de nossa própria galáxia, a Via Láctea. No processo, as centenas de cientistas envolvidos no empreendimento tiveram seus primeiros vislumbres de dois objetos com surpreendentemente pouco em comum.
“As duas imagens parecem muito semelhantes a nós quando olhamos para elas no céu”, disse Feryal Özel, astrofísico da Universidade do Arizona e membro do conselho de ciências do EHT, durante uma entrevista coletiva realizada pela National Science Foundation na quinta-feira. (12 de maio) para revelar a nova imagem de Sagitário A* na Via Láctea. “Mas os dois buracos negros não poderiam ser mais diferentes um do outro em praticamente todos os outros aspectos.”
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Em particular, os dois buracos negros diferem em quão difícil é a imagem do material movendo-se em torno de seu limite, ou horizonte de eventos. (Esse material, que brilha à medida que é consumido, é o que ilumina os anéis difusos que o EHT trabalhou para produzir, já que os próprios buracos negros não emitem luz.)
Com sensatez, o EHT abordou primeiro o alvo menos desafiador. Esse é o monstro escondido dentro do M87, também conhecido como M87*. Este buraco negro está mais longe da Terra, é claro, mas também é muito maior, e o material se move em torno de seu horizonte de eventos em um ritmo mais lento.
“O material gira em torno de M87* ao longo de muitos dias”, disse Vincent Fish, astrofísico do Observatório Haystack do Instituto de Tecnologia de Massachusetts e membro do conselho científico do EHT, durante a entrevista coletiva. “Ele fica parado para sua fotografia.”
O buraco negro supermassivo da Via Láctea, apelidado de Sagitário A*, é menos cooperativo. “Leva apenas alguns minutos para o material se mover perto do horizonte de Sagitário A* porque é muito menor”, acrescentou Fish. “Isso muda rapidamente, então tivemos que coletar nossos dados rapidamente.”
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E o desafio de Sagitário A* ficou evidente quando os cientistas analisaram os dados que o EHT também coletou. Katie Bouman, cientista da computação do Instituto de Tecnologia da Califórnia e co-líder do EHT Imaging Working Group, disse durante a entrevista coletiva que, quando as equipes independentes de imagem formadas para analisar os resultados do M87* compararam suas primeiras tomadas em uma imagem, eram mais ou menos iguais.
Não é assim para o segundo buraco negro. “A imagem de Sagitário A* foi uma história um pouco mais confusa do que a imagem de M87 *”, disse Bouman. Desta vez, os grupos de imagem estavam relutantes em produzir uma imagem inicial porque havia muito menos consenso entre os membros da equipe.
Embora o material em torno de Sagitário A* esteja se movendo em torno do horizonte de eventos de forma inconveniente e rápida, nosso buraco negro supermassivo oferece um ambiente muito mais calmo perto de sua superfície do que o M87*. A turbulência nesta região é determinada pelo apetite do buraco negro, que varia apesar da concepção popular de que todos os buracos negros engolem com a sucção de um aspirador cósmico.
“Se Sagitário A* fosse uma pessoa, consumiria um único grão de arroz a cada milhão de anos”, disse Michael Johnson, astrofísico do Harvard/Smithsonian Center for Astrophysics e membro do conselho científico do EHT, durante a entrevista coletiva. “Apenas um fio de material está realmente chegando ao buraco negro.”
Crescendo em um ritmo tão lento, Sagitário A * é um comedor delicado. “Por causa disso, seu ambiente é relativamente suave”, disse Özel. “Quando dizemos isso, é claro, as temperaturas e as forças do campo magnético ainda são bastante altas, e o movimento do gás ao redor ainda é turbulento.”
Mas enquanto Sagitário A* era o alvo mais difícil para os cientistas do EHT estudarem, também era um desafio importante a ser enfrentado, disseram os cientistas. “Sagitário A* está nos dando uma visão do estado muito mais padrão dos buracos negros: quietos e quiescentes”, disse Johnson. “M87 foi emocionante porque foi extraordinário. Sagitário A* é emocionante porque é comum.”
No entanto, apesar de todas as diferenças, à primeira vista, o novo retrato de Sagitário A* pode até ser confundido com a imagem icônica lançada em 2019.
“Quando olhamos para o coração de cada buraco negro, encontramos um anel brilhante em torno da sombra do buraco negro”, disse Özel. “Estas duas imagens parecem semelhantes porque são a consequência de forças fundamentais da gravidade.”
Isso é física, embora ainda seja tentador se divertir com a semelhança. “O espaço-tempo, o tecido do universo, envolve os buracos negros exatamente da mesma maneira, independentemente de sua massa ou do que os rodeia”, disse Özel. “Parece que os buracos negros gostam de rosquinhas.”
Envie um e-mail para Meghan Bartels em [email protected] ou siga-a no Twitter @meghanbartels. Siga-nos no Twitter @Spacedotcom e em Facebook.
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