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O Event Horizon Telescope, um conjunto em escala planetária de radiotelescópios terrestres forjados através de colaboração internacional, capturou esta imagem marcante do buraco negro supermassivo e sua sombra que está no centro da galáxia M87. (Imagem: © Colaboração EHT) |
A equipe do Event Horizon Telescope está aprendendo sobre o comportamento do enorme buraco negro desde a última década. E agora o primeiro buraco negro a ser visualizado diretamente está revelando ainda mais os seus segredos.
Em abril de 2019, os cientistas com o projeto Event Horizon Telescope (EHT) revelaram uma foto histórica da M87 *, o buraco negro supermassivo escondido no coração da galáxia M87, que fica a cerca de 53 milhões de anos-luz de nossa Via Láctea.
A impressionante imagem mostra a silhueta do M87*, que possui aproximadamente a mesma massa de 6,5 bilhões de sóis. (É impossível fotografar o interior de um buraco negro de fora; essas curiosas criaturas cósmicas engolem tudo, até mesmo a luz, onde atravessam o ponto sem volta, que é conhecido como horizonte de eventos.)
Em torno da sombra está um anel brilhante de radiação emitida por um gás superaquecido e em movimento rápido, girando e caindo na boca do M87 *. O anel é muito mais brilhante em sua metade "inferior", dando ao recurso uma aparência de meia-lua.
Essa visão marcante do M87* é um instantâneo, capturando como o EHT o viu durante uma semana em abril de 2017. Agora em um novo estudo, a equipe do EHT voltou no tempo, recolhendo os principais insights sobre o comportamento e a aparência do M87 * até uma década atrás.
O EHT funciona como um radiotelescópio virtual do tamanho da Terra, integrando dados de antenas parabólicas ao redor do globo. O projeto atingiu a maturidade em 2017, e oito telescópios em seis locais geográficos diferentes observaram o M87* naquele abril. Mas, a equipe EHT estudou o monstro do buraco negro um pouco antes disso, quando o telescópio ainda estava aumentando para a sua força total.
O novo estudo analisou esses dados antigos - especificamente, observações de 2009 a 2012, quando o EHT tinha instrumentos em três locais, e 2013, quando o projeto foi expandido para quatro locais. Essas informações iniciais eram muito escassas para gerar uma imagem, mas na nova pesquisa, os cientistas foram capazes de deduzir as principais características do M87* e de seus arredores usando técnicas de modelagem estatística.
Por exemplo, a equipe de estudo descobriu que o tamanho da silhueta do M87* permaneceu consistente na última década e ainda está de acordo com a teoria geral da relatividade de Albert Einstein para um buraco negro com sua massa gigantesca.
"Neste estudo, mostramos que a morfologia geral, ou presença de um anel assimétrico, muito provavelmente persiste em escalas de tempo de vários anos", disse o co-autor Kazu Akiyama, cientista do Observatório de Palheiro do Massachusetts Institute of Technology, em um comunicado .
"Esta é uma confirmação importante das expectativas teóricas, já que a consistência ao longo de várias épocas de observação nos dá mais confiança do que nunca sobre a natureza do M87* e a origem da sua sombra", disse Akiyama.
Mas, nem tudo permaneceu igual. Na verdade, na nova análise, que foi publicada online no dia 23 de Setembro de 2020 (quarta-feira) no The Astrophysical Journal, revelou que o anel brilhante que envolve o M87* oscila significativamente com o tempo - um resultado que surpreendeu a equipe do EHT.
"Na verdade, vemos muitas variações por lá, e nem todos os modelos teóricos de acréscimo [de material em um buraco negro] permitem tanta oscilação", disse o autor principal Maciek Wielgus, astrônomo do Harvard & Smithsonian Center for Astrophysics em Cambridge, Massachusetts, na mesma declaração. "O que isso significa é que podemos começar a descartar alguns dos modelos com base na dinâmica da fonte observada."
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Instantâneos do buraco negro M87* obtidos por meio de imagens / modelagem geométrica e do conjunto de telescópios EHT em 2009-2017. O diâmetro de todos os anéis é semelhante, mas a localização do lado brilhante variam. (Créditos da imagem: M. Wielgus, D. Pesce & the EHT Collaboration) |
Os novos resultados estão dando aos astrônomos uma visão sem precedentes da dinâmica dos buracos negros, que permitirá aos cientistas testar a relatividade geral como nunca antes, disseram os membros da equipe do estudo.
"Esses primeiros experimentos do EHT nos forneceram um tesouro de observações para o longo prazo, mesmo com sua notável capacidade de imagem, não poder se igualar com a da mais recente", disse o diretor fundador do EHT, Sheperd Doeleman, que trabalha na Universidade de Harvard e no Harvard & Smithsonian Center for Astrofísica, no mesmo comunicado.
"Quando medimos pela primeira vez o tamanho do M87* em 2009, não podíamos ter previsto que ele nos daria o primeiro vislumbre da dinâmica do buraco negro", disse Doeleman.
O atual EHT continuará estudando o M87* e o buraco negro no núcleo da Via Láctea, conhecido como Sagitário A *, que contém cerca de 4,3 milhões de massas solares. O projeto coleta dados apenas durante uma breve janela entre março e abril, quando o clima tende a cooperar em seus locais de observação generalizados.
A temporada de observação de 2020 do EHT foi cancelada porque vários dos telescópios participantes desligaram devido a preocupações sobre a pandemia do coronavírus. Mas, a equipe planeja se recuperar em 2021 com uma matriz reforçada que consistirá em 11 telescópios. 😀👍
E sempre há mais informações para serem analisadas, incluindo dados coletados durante a temporada de 2018. (Isso demora muito tempo para integrar, processar e interpretar as observações dos vários escopos, como você deve ter percebido.) 😊
Este é um momento realmente emocionante para estudar os buracos negros! 😍
Fonte: LiveScience / Space
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