Buracos negros: a história por trás das fotos

As imagens desses corpos celestes que intrigam a ciência representam um enorme avanço no campo da astrofísica. Obtê-las envolveu muita matemática e criatividade
Foto de buraco negro capturada pelo telescópio Event Horizon Telescope: a cor laranja foi uma escolha dos cientistas (Event Horizon Telescope/Reprodução)
Foto de buraco negro capturada pelo telescópio Event Horizon Telescope: a cor laranja foi uma escolha dos cientistas (Event Horizon Telescope/Reprodução)
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Julia MuñozPublicado em 07/08/2022 às 09:19.

Em abril de 2019, publicou-se a primeira imagem de um buraco negro: o M87, localizado no centro da galáxia vizinha Messier 87. Três anos depois, em maio de 2022, foi lançada a segunda foto de um buraco negro: o Sagittarius A*, situado no centro da nossa galáxia, a Via Láctea. Ambas essas fotos representam um grande marco no campo da astrofísica, uma vez que proporcionam um maior aprofundamento científico em relação a esses corpos celestes.

Porém, diferentemente das fotos capturadas por telescópios espaciais, como o Hubble e o James Webb, ambas as imagens dos buracos negros foram retiradas por telescópios localizados na Terra. O projeto responsável por elas é o Telescópio Horizonte de Eventos (Event Horizon Telescope) e é composto por mais de 11 observatórios distribuídos entre 8 lugares ao redor do mundo: França, Espanha, Groenlândia, Chile, Estados Unidos (Arizona e Havaí), México e Antártica. Assim, através da coleta dos diferentes dados obtidos por esses observatórios, os instrumentos simulam um grande telescópio do tamanho da Terra.

Para obter as imagens que foram divulgadas ao público, foi preciso apontar todos os observatórios a um único ponto, no qual se localiza o buraco negro que se desejava fotografar. Isso foi possível porque esses astros têm uma região denominada horizonte de eventos, caracterizada por gases hiperaquecidos que orbitam a parte central do buraco negro (da qual nem mesmo a luz escapa). Desta forma, os observatórios foram apontados em direção ao horizonte de eventos (justificando, portanto, o nome do projeto), uma vez que se consegue detectar as pequenas vibrações emitidas pelos gases que o compõem.

Após algumas semanas de coleta de informações, os dados obtidos pelos observatórios foram transportados às centrais de processamento. Por meio de algoritmos computacionais sofisticados, todos os dados foram “traduzidos”, posto que os observatórios armazenavam estas informações em forma de fórmulas matemáticas. Isso porque esses instrumentos não estavam tirando fotos dos buracos negros, pois, como detectam as vibrações emitidas pelos gases do horizonte de eventos, apenas conseguem identificar a diferença do acúmulo de gases em cada região do astro. Por conta disso, foi necessário converter essas fórmulas matemáticas em imagens, que depois foram sobrepostas para criar uma única foto. Assim, apesar da imagem final estar borrada, não é por falta de precisão dos observatórios, e sim pela forma em que os dados foram coletados.

            A última etapa do processamento das fotos foi a questão estética. Ao traduzir as fórmulas matemáticas, obtiveram-se imagens em branco e preto. Desta forma, os cientistas tiveram que escolher a cor que seria mais adequada para representar o buraco negro e optaram pelo laranja.

            Apesar da demora e da dificuldade envolvida na criação destas imagens, o projeto Telescópio Horizonte de Eventos está instalando mais observatórios e aprimorando as suas técnicas de processamento de dados, prometendo divulgar fotos mais detalhadas destes astros no futuro.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

PEIXOTO. R. Foto borrada? Entenda como foi feita a imagem do buraco negro e por que a cor laranja não existe. Globo, 2022. Disponível em: <https://g1.globo.com/ciencia/noticia/2022/05/12/foto-borrada-entenda-como-foi-feita-a-imagem-do-buraco-negro-e-por-que-a-cor-laranja-exibida-nao-existe-de-fato.ghtml>. Acesso em: 17/07/2022.

How much data is recorded during an observation and how it is transferred to the central processing facilities?. Event Horizon Telescope. Disponível em: <https://eventhorizontelescope.org/faq/how-much-data-recorded-during-observation-and-how-it-transferred-central-processing>. Acesso em: 17/07/2022.

 LUTZ, O. How Scientists Captured the First Image of a Black Hole. Nasa, 2019. Disponível em: <https://www.jpl.nasa.gov/edu/news/2019/4/19/how-scientists-captured-the-first-image-of-a-

black-hole/>. Acesso em: 17/07/2022.

IMAGENS

Imagem 1: VARDHAN, H. Milky Way's Vs Messier 87's Supermassive Black Hole; Read To Know How They Compare?. Republic World, 2022. Disponível em: <https://www.republicworld.com/science/space/milky-ways-vs-messier-87s-supermassive-black-hole-read-to-know-how-they-compare-articleshow.html>. Acesso em: 17/07/2022.