Equipe internacional divulga primeiras imagens de um buraco negro

A colaboração internacional envolvida no projeto Event Horizon Telescope (Telescópio do Horizonte dos Eventos) apresentou nesta quarta-feira (10) os primeiros resultados de seu esforço para registrar a mancha escura de um buraco negro. A imagem é de tirar o fôlego, numa confirmação espetacular da teoria da relatividade geral em um dos ambientes mais radicais já estudados, o superburaco negro no coração da galáxia M87. Os resultados científicos completos foram publicados em seis artigos no periódico The Astrophysical Journal Letters.

Trata-se do ponto culminante de décadas de trabalho no desenvolvimento de uma técnica chamada de interferometria de base muito longa. Traduzindo do cientifiquês, é o esforço de combinar os dados de vários radiotelescópios separados por longa distância numa única imagem. Isso equivale, grosso modo, a ter um telescópio cuja área é do tamanho da maior distância entre os diferentes elementos.

A primeira observação feita pela equipe do EHT foi em 2006, mas os cobiçados dados que culminaram na apresentação desta quarta-feira foram gerados em abril de 2017, a partir de oito conjuntos de radiotelescópios, espalhados por Europa, Estados Unidos, Chile e até mesmo o Polo Sul.

Entre 2018 e 2020, novos observatórios vem se juntando ao projeto, que contará com pelo menos 11 instalações até 2020. E o desafio maior, claro, é processar esses dados todos para gerar uma única imagem -a técnica exige alto poder computacional e incrível sincronismo de operação nas observações, controlado por relógios atômicos de alta precisão. Em resumo: não é fácil, e isso explica por que levou praticamente dois anos entre a primeira tentativa de realizar essa observação e sua apresentação ao público, por meio de múltiplas coletivas realizadas ao redor do mundo às 10h desta quarta.

E o que isso quer dizer?

Trata-se de um grande momento da história da ciência, em que uma imagem reflete uma previsão intrigante feita mais de um século atrás por meio de equações matemáticas. Usando a então novíssima teoria da relatividade geral de Einstein, o físico alemão Karl Schwarzschild calculou pela primeira vez o que aconteceria se fosse possível comprimir a massa de uma estrela além de um determinado limite. Descobriu que, a partir de tal ponto, a gravidade ali seria tão intensa que nada poderia escapar dela – nem mesmo a coisa mais rápida que existe, a luz. Eis então a definição de um buraco negro.

Schwarzschild rabiscou seus artigos iniciais sobre esse fenômeno ainda em 1915, e da frente de batalha durante a Primeira Guerra Mundial. Enviou-o ao próprio Einstein, que gostou muito e apresentou tempos depois à Academia Prussiana de Ciências. Mas o pai da relatividade achava que se tratava mais de uma curiosidade do que qualquer outra coisa -para ele, a natureza jamais permitiria a existência de tal abominação.

Isso porque, levando a ferro e fogo o que dizem as equações, um buraco negro significaria a existência de algo que se desconecta do nosso próprio espaço-tempo -como se criasse um furo no tecido que compõe nossa realidade. O que cai ali nunca mais volta e também não pode mais interagir com a gente aqui fora.

Acontece que, um par de décadas depois, os físicos aprenderam como estrelas vivem e morrem, e descobriram que, para astros de alta massa, quando a capacidade de gerar energia se esgota, eles podem se comprimir até gerarem de fato um buraco negro.

Ao longo dos anos, diversos físicos pensaram em alternativas exóticas capazes de evitar a formação de uma buraco negro, imaginando mecanismos que pudessem impedir o colapso completo da estrela e evitassem o surgimento de um horizonte dos eventos -a fronteira matemática que delimita o ponto de não retorno. Sempre foram alternativas pouco atraentes, mas não se podia descartar de todo até que observássemos de fato um buraco negro.

Então, é isso que as imagens de hoje significam: nossa primeira contemplação desse esotérico abismo no próprio tecido do espaço.

Buracos e buracos

Os mais comuns surgem quando uma estrela entra em colapso, ao esgotar seu combustível, e implode sobre si mesma. Mas esses são tão pequenos que seria muito difícil observar, mesmo com o esforço conjunto de todos os radiotelescópios do EHT. Até porque provavelmente há pouco ou nenhum gás circundante para que se possa delinear a silhueta do buraco negro.

Por isso, os alvos preferenciais, observados desde 2017, são os chamados buracos negros supermassivos, que costumam morar no coração de cada galáxia.

O EHT se concentrou em dois em particular. O mais óbvio é o superburaco negro que mora no coração da Via Láctea, chamado de Sagitário A* (fala-se “a-estrela”), com diâmetro estimado em 60 milhões de km e massa de 4 milhões de sóis. Mas os pesquisadores também apontaram sua rede de radiotelescópios para o centro da galáxia elíptica supergigante M87, onde mora um buraco negro supermassivo que está muito mais distante, mas também tem mil vezes mais massa, equivalente a cerca de 6,5 bilhões de sóis. Foi essa segunda tentativa que resultou a imagem apresentada nesta quarta.

“Também temos resultados de Sagitário A*, mas são mais difíceis de processar, estamos trabalhando neles e esperamos poder apresentá-los em breve”, disse Sheperd Doeleman, diretor do EHT e pesquisador da Universidade Harvard, nos EUA.

Essas observações podem revelar detalhes jamais antes observados do disco de acreção (o material circundante do buraco negro, composto por gás que brilha ao ser acelerado pela gravidade), dos jatos relativísticos (de onde emanam partículas aceleradas quase à velocidade da luz) e, claro, do horizonte dos eventos (a mancha escura de onde a luz não pode mais fugir e chegar até nós).

Os resultados consistem em testes radicais da teoria da relatividade geral, que, por ora, continua em sua sequência interminável de sucessos. A última grande confirmação veio com a detecção das ondas gravitacionais, em 2015.