Imagem de buraco negro é prova da precisão de estudos, avalia astrofísico

A primeira foto de um buraco negro, publicada nesta quarta-feira, 10, é uma conquista importante para a credibilidade das pesquisas e estimativas sobre o assunto, afirma Thiago Gonçalves, professor de astrofísica da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ).

As imagens divulgadas na manhã de quarta têm uma grande semelhança com as ilustrações projetadas por cientistas ao longo dos últimos anos, a única representação anterior destes corpos celestes. Para o professor, o grau de precisão entre as expectativas astrofísicas e a realidade mostra que as teorias dos pesquisadores, mesmo que criadas “às cegas”, possuem um embasamento concreto. 

Gonçalves ainda afirma que as imagens, registradas por uma rede global de telescópios, são a materialização de um “grande avanço técnico e tecnológico”, já que é como se a astronomia tivesse sido capaz de captar “uma moeda na superfície da Lua.”  

“As fotos são importantes para entender o que é um buraco negro, estudar melhor como ele funciona e como produz um jato aparente de luz. Mas, além disso, elas se parecem muito com desenhos projetados pela astronomia em seus estudos anteriores.”

Em um dos episódios mais recentes, em março de 2018, um telescópio a bordo da Estação Espacial Internacional captou sinais de um buraco negro “devorando” uma estrela. O fenômeno foi representado em ilustrações, que ficaram prontas apenas em janeiro deste ano, e que foram produzidas pela análise de um imenso jato de luz de raios-x detectado pelos equipamentos da Estação, que chamou a atenção dos cientistas.

Batizado de MAXI J1820+070, este corpo celeste ficava relativamente perto da Terra, a cerca de 10 mil anos-luz. Já o primeiro buraco negro fotografado está localizado no centro da Messier 87, uma enorme galáxia no aglomerado próximo ao de Virgem, a cerca de 54 milhões de anos-luz da Terra, o que torna o feito desta quarta ainda mais significativo. 

A emissão dos raios-x permite que os pesquisadores estimem a taxa de rotação do buraco negro, assim como sua massa e sua distância em relação ao planeta Terra. “Até mesmo a massa estimada do buraco negro é muito semelhante às expectativas, o que mostra que a ciência segue os caminhos certos”, disse Gonçalves.

Os buracos negros têm campos gravitacionais tão fortes que nem a matéria nem a luz conseguem escapar de sua atração. Sua parte visível na foto desta quarta é o que os astrônomos chamam de “horizonte de eventos”, um halo de poeira e gás no contorno desse buraco. 

O disco captado na foto contém matéria que é acelerada a altas velocidades pela força gravitacional e que terminará por ser engolida ou ejetada para longe, escapando da voracidade do corpo celeste. O halo tem a forma de um crescente porque as partículas voltadas para a Terra aparentam estar mais rápidas – e brilhantes – do que as que estão do outro lado.

No centro da imagem, está o que os cientistas chamaram de “sombra do buraco negro”, a região onde o buraco propriamente dito está localizado e que, por não emitir luz, não pode ser observada. Físicos estimam que o corpo celeste seja 2,5 vezes menor do que sua sombra. O buraco no centro da Messier 87 tem uma massa 6,5 bilhões de vezes maior que a do nosso Sol.

Foto panorâmica

O trabalho foi conduzido pelo projeto Telescópio de Horizonte de Eventos (EHT, em inglês), uma colaboração internacional iniciada em 2012, que envolve cerca de duzentos cientistas. Em 2017, oito telescópios, em diferentes partes do mundo, foram apontados para o buraco negro em Messier 87, As imagens captadas por cada um deles foram reunidas na panorâmica divulgada, após dois anos do processamento de milhares de dados.

Daniel Marrone, professor de astronomia da Universidade do Arizona que participou do projeto, explica que todos os equipamentos foram acionados simultaneamente, usando relógios atômicos extremamente precisos, para obter uma sequência de planos do buraco negro. “Foi uma dança coordenada na qual simultaneamente apontamos nossos telescópios em uma sequência cuidadosamente planejada”, afirmou à emissora americana CNN.

O anúncio foi feito em entrevistas coletivas simultâneas em Washington, Bruxelas, Santiago, Xangai, Taipé e Tóquio.

Em geral, os buracos negros são formados quando uma grande estrela (maior do que o nosso Sol) colapsa no final do seu ciclo de vida. Há, contudo, um outro tipo de buraco negro que atrai a atenção dos cientistas. São os chamados buracos negros supermassivos, de extensão muito maior – caso do fenômeno observado na foto histórica. Eles podem ser o resultado de centenas ou milhares de buracos negros menores que se fundem, da implosão de grandes nuvens de gás ou do colapso de um aglomerado estelar.

A existência do fenômeno tem sido discutida há mais de 200 anos – por muito tempo, apenas no plano teórico. Hoje existem evidências de que a maioria, se não todas as galáxias (a Via Láctea, inclusive), têm buracos negros.