Como os cientistas conseguiram fotografar um buraco negro?

Os cientistas conseguiram fotografar a região ao redor de um buraco negro usando uma rede mundial de radiotelescópios que funcionou como um único telescópio virtual gigantesco. O projeto, chamado Event Horizon Telescope (EHT), registrou a radiação emitida pelo gás extremamente quente próximo ao buraco negro.

O mecanismo: observar a sombra

Um buraco negro não pode ser fotografado diretamente porque a luz que atravessa o horizonte de eventos não consegue escapar.

Porém, existe muita matéria ao seu redor. Gás e plasma atraídos pela gravidade podem formar uma estrutura extremamente quente chamada disco de acreção, emitindo intensa radiação.

A gravidade do buraco negro também curva a trajetória dessa radiação. Como resultado, aparece uma região escura conhecida como sombra do buraco negro, cercada por uma estrutura luminosa.

É essa região que o EHT consegue reconstruir.

Como funciona o Event Horizon Telescope?

O EHT não é um único telescópio. Ele conecta radiotelescópios localizados em diferentes partes da Terra por meio de uma técnica chamada interferometria de linha de base muito longa (VLBI).

As observações são sincronizadas com relógios atômicos extremamente precisos. Os dados coletados em cada observatório são posteriormente combinados por computadores para reconstruir a estrutura da região próxima ao buraco negro.

A resolução obtida é extraordinariamente alta: equivalente, em termos aproximados, à capacidade de distinguir um objeto muito pequeno visto a uma enorme distância.

Qual foi o primeiro buraco negro fotografado?

Em 2019, o EHT divulgou a primeira imagem da região ao redor de Messier 87\*, um buraco negro supermassivo no centro da galáxia Messier 87, localizada a cerca de 55 milhões de anos-luz da Terra.

A imagem revelou um anel brilhante de emissão envolvendo uma região central escura, compatível com a sombra prevista pela relatividade geral.

Em 2022, o EHT apresentou também uma imagem de Sagittarius A\*, o buraco negro supermassivo no centro da Via Láctea.

A imagem mostra o interior do buraco negro?

Não.

A região escura observada não é uma fotografia do interior do buraco negro. Ela corresponde à sombra gravitacional, produzida pela combinação entre a captura de luz e a forte curvatura do espaço-tempo.

O horizonte de eventos está associado a essa região, mas a imagem não permite observar o que acontece dentro dele.

Por que foi tão difícil obter a imagem?

Os dois alvos estão extremamente distantes e possuem tamanhos aparentes muito pequenos no céu. Além disso, a atmosfera terrestre interfere nas ondas de rádio utilizadas nas observações.

Por isso, foi necessário combinar observatórios espalhados pelo planeta, sincronizar suas medições com enorme precisão e processar uma quantidade gigantesca de dados.

Resumo

Os cientistas não fotografaram diretamente o interior de um buraco negro. O Event Horizon Telescope combinou radiotelescópios de vários continentes para registrar a radiação ao redor do objeto e reconstruir sua sombra. As imagens de M87\ e Sagittarius A\ forneceram evidências visuais consistentes com as previsões da relatividade geral.