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VÍDEO mostra o que é um buraco negro, como a primeira imagem foi feita e as simulações do fenômeno


Imagem foi captada graças a uma rede de radiotelescópios espalhados pelo planeta. Buraco negro: saiba o que é, como a imagem foi feita e as simulações do fenômeno
Visualizar um buraco negro era o sonho de muitos físicos. Ele foi finalmente realizado pela equipe de 200 cientistas do projeto Event Horizon Telescope (EHT), que divulgou imagens de um buraco negro pela primeira vez na história na quarta-feira (10).
(Acima, o G1 mostra em VÍDEO um resumo das simulações feitas pelos astrônomos e explica como a imagem foi obtida.)
Algoritmos que montaram 1ª imagem de um buraco negro foram criados com ajuda de pesquisadora de 29 anos
‘Parece que Einstein acertou mais uma vez’: análise de imagem inédita de buraco negro levou 2 anos
Desde o início das observações no projeto até a publicação dos resultados, foram dois anos de muito trabalho. A sincronização de oito telescópios produziu a imagem tão esperada do buraco negro na galáxia M87.
Antes disso, cientistas vinham estudando buracos negros pelo menos desde o século 18. Há cerca de duas décadas chegaram à conclusão de que seria possível obter uma imagem do círculo de luz, ou da sombra do buraco negro, por meio de radiotelescópios.
Muitas simulações e imagens computadorizadas foram produzidas pelos estudiosos e várias delas foram publicadas com a primeira foto do buraco negro. A imagem do anel de luz em torno de um ponto escuro no universo despertou a curiosidade de muita gente.
Simulação de como funciona um buraco negro visto à distância no espaço.
Divulgação – ALMA Observatory
O que é um buraco negro?
Os buracos negros são uma enorme quantidade de massa concentrada em um espaço muito reduzido. Seu campo gravitacional é tão forte que ele atrai para si tudo o que se aproxima dele, inclusive a luz.
Segundo Messias, se jogarmos uma bola de tênis para cima com uma enorme velocidade, ela sai da órbita da Terra. Essa é a chamada “velocidade de escape”.
O que é velocidade de escape?
É uma velocidade tão alta que supera a força da gravidade.
No caso dos buracos negros, a velocidade de escape é igual ou maior que a velocidade da luz. Portanto, tudo o que chega perto dele não consegue permanecer fora, pois é atraído pela sua força gravitacional.
“O buraco negro é um corpo muito massivo. A matéria que se aproxima dele entra direto ou circula à sua volta”, diz o astrônomo Hugo Messias. A luz que está na sua órbita também entra e não sai mais, por isso o seu centro é escuro – e daí vem o nome “buraco negro”.
Astrônomos apresentam a primeira imagem de um buraco negro já registrada
O que é o ponto de não retorno?
É o ponto limite de onde já não sai mais nada do buraco negro. “Lá dentro deve ter matéria ou, pelo menos, radiação. Mas não sabemos como é o interior de um buraco negro”, afirma o pesquisador.
O nome técnico desse ponto de não retorno é “horizonte de eventos”.
A partir dali subentende-se que as leis da física, ao menos como as conhecemos, não se aplicam mais.
Por que vemos luz na foto do buraco negro?
O que se vê na imagem é, na verdade, a luz emitida por materiais que circulam ao redor do buraco negro. Essa é a luz captada por telescópios em diferentes partes do mundo. Na prática, seria como usar um enorme telescópio do tamanho da Terra para ver o buraco negro.
Mesmo sem ver o buraco negro, cientistas sabem que ele existe por meio dos efeitos ao seu redor.
“Se esfregarmos as mãos, elas vão aquecer. Da mesma forma, as partículas em fricção ao redor do buraco negro vão criar energia”, conta o astrônomo. “Ela vai atingir temperaturas muito altas e emitir luz.”
No caso do buraco negro da galáxia M87, que está a uma distância de mais de 50 milhões de anos-luz da Terra, a luz que observamos agora foi emitida milhões de anos atrás. “Quando a luz saiu de lá ainda não havia homo sapiens na Terra”, nota Messias.
Na foto divulgada pelo projeto EHT, estamos vendo o buraco negro “de cima”, por isso parece que o buraco negro tem o formato de um anel.
Cientistas divulgam a primeira imagem de um buraco negro
Como surgem os buracos negros?
Segundo o astrônomo, há duas possibilidades. Uma delas é quando uma estrela muito massiva deixa de emitir luz no final da sua vida. O centro dessa estrela entra em colapso e ocorre a chamada explosão supernova. Isso pode produzir um buraco negro “estelar”.
Quando uma estrela vira um buraco negro: cientistas podem ter flagrado o fenômeno
De acordo com a Agência Espacial Norte-Americana (Nasa), a maioria dos buracos negros é desse tipo, ou seja, uma espécie de “objeto em colapso congelado”. Os detalhes de por que isso acontece ainda são um mistério para os cientistas.
Imagem mostra The Cow – ou AT2018cow
Sloan Digital Sky Survey
Outros buracos negros muito maiores são os supermassivos.
“A formação desses é mais complicada, ninguém conhece direito. Há muitas teorias, como a colisão de vários buracos negros estelares no início do universo, ou colapsos de gás. Teoricamente é possível, mas é difícil saber exatamente”, completa Messias.
Qual é o tamanho de um buraco negro?
Ainda há muito o que se descobrir sobre os buracos negros, mas sabemos que eles podem ter tamanhos diversos. Os buracos negros estelares, que podem ter tamanho dezenas de vezes maiores do que o nosso Sol, costumam ser menores que os supermassivos.
Um buraco negro supermassivo, por exemplo, pode ser milhões de vezes maior que o Sol. Ao mesmo tempo, essa massa gigantesca é muito compacta, e pode ocupar, por exemplo, um espaço consideravelmente menor do que o de um planeta pequeno do Sistema Solar.
Acredita-se que todas as galáxias tenham um buraco negro no seu centro.
Por que demorou para conseguirem fotografar o buraco negro?
O estudo exige o uso de telescópios de alta tecnologia e que possam produzir imagens de altíssima resolução. Foram produzidos 5 petabytes em imagens (1 petabyte = 1 milhão de gigabytes).
Discos rígidos precisaram ser fisicamente transportados de um laboratório a outro. “É o equivalente a 5 mil anos de arquivos mp3 ou a coleção inteira de selfies de 40 mil pessoas durante toda a vida”, comparou o diretor do projeto, Sheperd Doeleman.
Oito radiotelescópios espalhados pelo planeta participaram da captura das frequências de rádio que geraram a primeira imagem de um buraco negro já registrada
Divulgação/Alma Observatory
Oito radiotelescópios espalhados pelo planeta participaram da captura das frequências de rádio que geraram a primeira imagem de um buraco negro já registrada
Para que serve a foto do buraco negro?
Além de ser a realização de anos de pesquisa em astronomia e de um projeto global que envolveu equipes em diversos países, a visualização do buraco negro é mais uma evidência concreta da Teoria da Relatividade desenvolvida por Albert Einstein em 1905, que explica a lei da gravidade e sua relação com outras forças da natureza.
De acordo com o cientista Dimitrios Psaltis, professor de astronomia na Universidade do Arizona, e outro pesquisador no projeto, esta foi a primeira vez que se testaram as previsões da teoria de Einstein com buracos negros supermassivos no centro de uma galáxia.
“O tamanho e a forma da sombra [do buraco negro] previstos na teoria batem com nossas observações de forma impressionante. Isso aumenta nossa confiança nessa teoria que já tem mais de um século”, afirmou Psaltis no evento de divulgação das fotos.
Por que não vemos um buraco negro que está mais perto?
Segundo Hugo Messias, o buraco negro que está na nossa galáxia, o Sagitário A, é supermassivo e muito menor do que o observado na galáxia M87. Por isso, o material que orbita nele faz a volta completa ao seu redor muito mais rapidamente. Isso dificulta a observação.
“Enquanto o material da M87 demora dias para fazer a volta no buraco negro, o nosso demora de 8 a 30 minutos”, explica. Por isso, não é possível usar a mesma técnica. Mas os cientistas estão tentando adaptar o estudo ao comportamento do Sagitário A.
Ilustração artística de um buraco negro com um raio-x ao redor, que permite que sua taxa de rotação seja estimada
Nasa/CXC/M.Weiss

Source: Ciencia e Saude – VÍDEO mostra o que é um buraco negro, como a primeira imagem foi feita e as simulações do fenômeno

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