Veja o buraco negro supermassivo da By way of Láctea na primeira imagem de todos os tempos

Os astrônomos finalmente viram o centro da By way of Láctea, desmascarando um buraco negro gigante, um vórtice celestial a 26.000 anos-luz da Terra que, de outra forma, deveria estar escondido da vista.

Uma equipe internacional de pesquisadores divulgou na quinta-feira um instantâneo do buraco negro supermassivo conhecido como Sagitário A*, espionado através do poder de oito antenas de rádio conectadas de todo o mundo que juntas podem penetrar através de nuvens de gás no espaço sideral. Embora os buracos negros sejam, por definição, invisíveis – a luz não pode viajar rápido o suficiente para escapar de suas garras – Sagitário A* se revelou na forma de uma sombra negra cercada pelo brilho brilhante do gás e detritos girando em torno de seu perímetro.

A foto mostrava uma região no espaço profundo que lembra um eclipse sun – um círculo escuro, envolto em uma penugem de luz vermelho-alaranjada radiante. A imagem foi colorida para que os olhos humanos pudessem percebê-la.

Até três anos atrás, qualquer representação de um buraco negro generation apenas a interpretação de um artista ou um modelo de computador de como o fenômeno giratório e de curvatura do espaço-tempo poderia ser. Este objeto, visto na foto no topo desta história, é o verdadeiro negócio, cada pixel representando um esforço hercúleo: centenas de cientistas de 80 instituições em todo o mundo, trabalhando juntos para coletar, processar e reunir fragmentos de dados.

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O avanço também foi publicado na ciência Diário Cartas de jornais astrofísicos. Porta-vozes do Telescópio Horizonte de Eventosa colaboração internacional de 300 cientistas que trabalharam no feito, organizou coletivas de imprensa simultâneas em pelo menos sete países para compartilhar a notícia, incluindo os Estados Unidos no Nationwide Press Membership na capital do país.

A imagem de Sagitário A*pronunciado “Sagittarius A-Famous person”, é uma conquista huge, a segunda vez que os cientistas superaram a barreira da invisibilidade para vislumbrar um buraco negro. A primeira fotorevelado em abril de 2019, apresentou o buraco negro que are living no centro da Messier 87 galáxia, um alvo mais fácil de capturar devido ao seu tamanho, apesar de estar muito mais distante, a cerca de 53 milhões de anos-luz de distância. Os astrônomos dizem que o buraco negro, apelidado de M87*, é tão grande quanto o sistema sun de oito planetas da Terra.

A segunda foto fornece uma confirmação poderosa para a comunidade científica, disse Feryal Özel, professor de astronomia e física da Universidade do Arizona.

“Agora sabemos que não foi uma coincidência – não foi algum aspecto do ambiente que aconteceu de se parecer com o anel que esperávamos ver”, disse ela no evento de notícias em Washington, DC “Agora sabemos que , em ambos os casos, o que vemos é o coração do buraco negro, o ponto sem retorno. Essas duas imagens parecem semelhantes porque são consequência de forças fundamentais da gravidade.”

Sagitário A*, ou Sgr A* para abreviar, é consideravelmente menor, com cerca de 27 milhões de milhas de diâmetro, mas não é nenhum detalhe. Os cientistas estimam que seja 4 milhões de vezes mais massivo que o sol. Para tornar um número difícil de entender ainda mais insondável, consider o seguinte: a massa do Sol é igual a 333.000 Terras.

Sua casa na By way of Láctea, uma galáxia espiral, é bastante plana, mas o centro afunda onde fica o buraco negro supermassivo. Ao seu redor há estrelas voando em várias direções. Mas o buraco, muitas vezes antropomorfizado na cultura pop como um monstro espacial, é na verdade bastante “clever”, dizem os pesquisadores, consumindo relativamente pouco de seu ambiente.

Os buracos negros são algumas das coisas mais indescritíveis do espaço sideral. O tipo mais comum, chamado de buraco negro estelar, é muitas vezes pensado para ser o resultado de uma enorme estrela morrendo em uma explosão de supernova. O subject material da estrela então colapsa sobre si mesmo, condensando-se em uma área relativamente pequena.

Mas como buracos negros supermassivos, milhões a bilhões de vezes mais massivo que o sol, a forma é ainda mais misteriosa do que os típicos buracos negros estelares. Muitos astrofísicos e cosmólogos acreditam que esses gigantes espreitam no centro de praticamente todas as galáxias. Observações recentes do Telescópio Espacial Hubble reforçou a teoria que os buracos negros supermassivos começam nos núcleos empoeirados de galáxias starburst, onde novas estrelas são rapidamente produzidas, mas os cientistas ainda estão resolvendo o problema.

Os buracos negros não têm superfícies, como em um planeta ou estrela. Em vez disso, eles têm um limite chamado de “Horizonte de eventos,” É um ponto sem volta. Se algo se aproximar demais, cairá, nunca para escapar da atração gravitacional do buraco.

Crédito: Chip Somodevilla / Getty Photographs

Se M87* ofereceu a prova de que os buracos negros não eram ficção científica, Sgr A* é o testemunho de décadas de crescente ciência observacional. Antes da primeira foto do buraco negro, os cientistas inferiram a presença de um buraco no espaço detectando seu impacto em estrelas e gás próximos. Albert Einstein, cuja teoria da relatividade geral previu buracos negros há mais de um século, e Stephen Hawking, um cosmólogo que dedicou grande parte de sua carreira a provar matematicamente sua existência, estão entre as muitas figuras que prepararam o caminho para a revelação de quinta-feira.

Se M87* ofereceu a prova de que os buracos negros não eram ficção científica, Sgr A* é o testemunho de décadas de crescente ciência observacional.

Sgr A* é excitante para os cientistas porque é comum, disse Michael Johnson, do Harvard Smithsonian Heart for Astrophysics. o buraco negro supermassivo central é representativo de muitos outros no universo, permitindo que os especialistas aprendam mais sobre esses misteriosos objetos espaciais.

Apesar de suas semelhanças visuais – um donut flamejante as opposed to outro donut em chamas – os dois buracos negros não poderiam ser mais diferentes, disseram os cientistas. M87* está acumulando matéria a uma taxa significativamente mais rápida, mas o buraco negro central da By way of Láctea muda de aparência mais rapidamente: leva apenas alguns minutos para o gás orbitá-lo completamente, enquanto uma órbita em torno de seu antecessor dura cerca de duas semanas.

Além disso, o primeiro buraco negro fotografado lança um gigantesco jato de radiação que se estende até a borda de sua galáxia, enquanto Sgr A* não.

Para coletar a enorme quantidade de dados necessários para processar a nova imagem, o Match Horizon Telescope usou uma técnica chamada interferometria de linha de base muito longa, que sincroniza observatórios ao redor do mundo e aproveita a rotação da Terra para formar um telescópio digital do tamanho de um planeta. . Juntos, os instrumentos foram capazes de visualizar o céu com visão a par com a necessária para ler um jornal em Nova York de Paris, segundo a organização.

Na época do anúncio do buraco negro de 2019, os colaboradores do Match Horizon Telescope disseram que tentaram criar uma imagem desse buraco negro supermassivo também, mas a equipe não conseguiu obter uma imagem clara. Como um dos buracos negros supermassivos mais estudados no universo, isso foi uma decepção para muitos astrofísicos que ansiavam por contemplar o próprio umbigo de nossa galáxia.

“Para mim, pessoalmente, european o conheci há 20 anos e adorei e tentei entendê-lo desde então”, disse Özel na quinta-feira.

Desta vez, os cientistas adicionaram o Telescópio do Pólo Sul, que não foi usado na foto M87*, ao conjunto de telescópios virtuais para melhorar a resolução de suas imagens. Os pesquisadores reuniram cinco petabytes de dados, cerca de 2,5 trilhões de páginas de texto impressopara capturar um vislumbre desse buraco negro, disse Dom Pesce, membro da equipe do telescópio.

Dito de outra forma, essa é a quantidade equivalente de dados em cerca de 100 milhões de vídeos do TikTok, disse Vincent Fish, pesquisador do MIT Haystack Observatory. Isso é demais para transmitir pela web, então os cientistas tiveram que enviar centenas de discos rígidos para dois centros no oeste de Massachusetts e Bonn, na Alemanha, onde os supercomputadores poderiam processar os dados brutos.

Crédito: Daniel Michalik / Nationwide Science Basis

É certo que a foto do Sgr A* está desfocada. Johnson comparou o borrão a espiar através de vidro fosco. Ondas de rádio contendo detalhes cruciais da imagem são espalhadas, fazendo com que o contorno nítido do buraco pareça mais um anel de gelatina. Para corrigir isso, os telescópios precisam estar mais distantes ou atingir frequências mais altas, disse ele.

“Nós não achamos que o buraco negro é realmente uma imagem borrada no céu”, disse Johnson. “Estamos apenas no nosso ponto de ruptura aqui.”

“Não achamos que o buraco negro seja na verdade uma imagem borrada no céu.”

Com apoio financeiro da Fundação Nacional de Ciências e outros grupos, os cientistas planejam aprimorar sua tecnologia para tornar a imagem drasticamente mais nítida.

Outro próximo passo para a colaboração é tentar transformar essas imagens estáticas em vídeos, para que os cientistas possam observar como o gás está caindo em direção aos horizontes de eventos dos buracos negros. Esse projeto pode ser concluído em algum momento após 2024, disseram eles.

Mas no caso de alguém lá fora ficar desapontado com outro donut em chamas, Katie Bouman, professora assistente de astronomia no Caltech, teve um lembrete sobre a quantidade de dados que estão incluídos na imagem.

“Esta imagem é realmente uma das imagens mais nítidas que você já viu”, disse ela.