A imagem inédita da sombra de um buraco negro foi recentemente aprimorada através do uso da inteligência artificial, proporcionando uma bela imagem. No entanto, o aspecto mais significativo dessa descoberta foi a visualização do jato de matéria expelido pelo buraco negro simultaneamente à sua própria sombra, resultado de refinamentos de imagens realizados há cinco anos.
Apesar de os buracos negros serem extremamente poderosos e capazes de deformar o espaço-tempo a ponto de a luz não conseguir escapar, eles estão longe das ameaças furtivas imaginadas apenas algumas décadas atrás. Os buracos negros supermassivos, localizados no centro das galáxias, são cercados por imensos discos de acreção que consistem em material estelar desmembrado.
Esses buracos negros também produzem jatos colossais perpendiculares ao disco, que aceleram partículas carregadas a velocidades próximas à da luz. Esses movimentos emitem fótons de alta energia tão brilhantes que podem ofuscar toda a galáxia de onde provêm.
Embora artistas tenham produzido imagens em renderização de buracos negros por anos, a captura da realidade é uma questão distinta. Contudo, por meio da combinação de observações realizadas pelo Global Millimeter VLBI Array, Atacama Large Millimeter/submillimeter Array e Greenland Telescope, os astrônomos conseguiram justamente isso.
Há décadas, cientistas têm conhecimento sobre a existência de jatos emitidos por buracos negros, mas a física que os produz ainda permanece um mistério. Entretanto, uma equipe internacional de astrônomos publicou uma imagem inédita que pode ajudar a desvendar esse enigma e, finalmente, entender como esses poderosos jatos são formados.
"Segundo o Dr. Ru-Sen Lu, do Observatório Astronômico de Xangai, “sabemos que os jatos são ejetados da região ao redor dos buracos negros, mas ainda não compreendemos completamente o processo envolvido. Para estudarmos esse fenômeno de forma direta, é necessário observarmos a origem do jato o mais próximo possível do buraco negro”.
Imagine ver um objeto apenas sob uma luz azul e, em seguida, observá-lo sob a luz vermelha e descobrir que há muito mais por trás dele. Isso é exatamente o que aconteceu quando os astrônomos utilizaram ondas de rádio de 3,5 milímetros para observar a sombra de um buraco negro pela segunda vez. Além de revelar o jato expelido pelo buraco negro, os comprimentos de onda mais longos também expuseram um anel cerca de 50% maior do que o observado na primeira imagem.
Os telescópios utilizados nesse projeto estão espalhados pela América do Norte, Europa, América do Sul e Groenlândia. Essa ampla distribuição permite uma resolução equivalente a se todo o planeta fosse uma antena parabólica.
Embora possa parecer confuso para o observador inexperiente, a imagem recente dos astrônomos mostra a base do jato se conectando ao disco de acreção em torno de M87*, o buraco negro supermassivo que está no centro da galáxia Messier 87, localizada a 55 milhões de anos-luz de distância.
A imagem revela duas regiões brilhantes associadas aos jatos, apontando em direções opostas. Segundo o artigo, “Perto do buraco negro, o perfil de emissão da região de lançamento do jato é mais amplo do que o perfil esperado de um jato impulsionado por um buraco negro, sugerindo a possível presença de vento associado ao fluxo de acreção”.
A escolha do M87* para esta gigantesca colaboração foi estratégica, além de ser o tema daquela primeira imagem famosa, pois é ao mesmo tempo próximo (para os padrões intergalácticos) e muito grande, com 6,5 bilhões de vezes a massa do Sol. O Sagitário A*, segundo buraco negro a ser fotografado, está muito mais próximo, localizado no centro de nossa própria galáxia, mas tem uma massa mil vezes menor, além de estar escondido por muita poeira.
Os próximos anos prometem ser repletos de emoções no mundo da astronomia, com novos projetos já em andamento que unirão telescópios de diferentes continentes para estudar o buraco negro supermassivo M87* em outras frequências de onda. É uma oportunidade imperdível para desvendar alguns dos segredos mais intrigantes do Universo, como aponta o professor Eduardo Ros, do renomado Max Planck Institute for Radio Astronomy.
O estudo está publicado na Nature.
