Já se passaram alguns anos desde que o Telescópio do Horizonte de Eventos (EHT) revelou ao mundo a primeira imagem de um buraco negro, capturada em 2017.
A famosa foto chegou a ser questionada por alguns pesquisadores, mas, no ano passado, o EHT publicou uma segunda imagem do buraco negro M87*, registrada em 2018. Essa nova imagem não apenas validou a original, como também reforçou, mais uma vez, a teoria da relatividade geral de Einstein.
O maior radiotelescópio do mundo
Para capturar a imagem do buraco negro no centro da galáxia Messier 87, seria necessário um radiotelescópio com cerca de 10.000 quilômetros de diâmetro — algo praticamente inviável, já que o diâmetro da Terra é de 13.000 km.
Por isso, o EHT adotou uma solução engenhosa: coletar dados de diversos receptores, telescópios e antenas de rádio espalhados pelo planeta e combiná-los por meio de interferometria, uma técnica capaz de simular um telescópio do tamanho da Terra.
O EHT gerou 250 petabytes de dados ao longo de uma única semana de observações. Foram necessários alguns anos para processar toda essa informação e produzir a imagem final.
Mas, antes disso, o projeto foi expandido com a adição de um novo telescópio na Groenlândia (o GLT) — o que possibilitou a captura da segunda imagem de M87*, divulgada em 2024.
Seis anos de processamento
A segunda imagem do buraco negro M87*, registrada em abril de 2018 — um ano e dez dias após a primeira — levou seis anos para ser processada e publicada, mas o esforço valeu a pena. Por um lado, a nova imagem confirma que as observações feitas em 2017 estavam corretas. A consistência no tamanho da sombra central entre as duas imagens reforça a estimativa original do diâmetro do buraco negro, dissipando críticas sobre a dependência de simulações para chegar a esses dados.
Por outro lado, comparar as duas imagens também revelou que o anel de matéria ao redor do buraco negro está girando, como previsto pelos modelos teóricos. A parte mais brilhante do anel mudou de posição em cerca de 30 graus, um movimento totalmente compatível com as simulações já existentes.
Estamos vendo o que Einstein previu
Localizado a cerca de 55 milhões de anos-luz da Terra, M87* é um buraco negro supermassivo no centro de uma galáxia elíptica. Ele manipula a matéria ao seu redor com campos magnéticos extremos e ejeta parte do material que não consome em velocidades próximas à da luz.
A imagem de 2018, assim como a de 2017, registra essa atividade caótica por meio de um anel brilhante que contorna a escuridão central.
Esse anel é mais do que uma simples imagem bonita — ele valida a teoria de que o diâmetro do horizonte de eventos, e portanto o do buraco negro, está diretamente relacionado à sua massa. Trata-se de uma confirmação impressionante de uma previsão feita por Albert Einstein há mais de 100 anos, nas equações da relatividade geral.
Por que parece uma rosquinha?
O famoso “donut” brilhante, conhecido como disco de acreção, deveria ser extremamente fino. No entanto, ele nos chega de forma desfocada e difusa. Isso acontece porque, ao longo do percurso de milhões de anos-luz até a Terra, a luz emitida pelo buraco negro se espalha devido ao pó interestelar, o que distorce nossa visão e faz com que vejamos o anel de forma mais espessa e borrada do que ele realmente é.
Mesmo com essa dispersão, a imagem é nítida o suficiente para confirmar não apenas a rotação do buraco negro, mas também a alinhamento do seu eixo de rotação com um jato de material relativista — um fluxo extremamente veloz de partículas que é lançado para fora de M87 a quase a velocidade da luz.
A importância de confirmar resultados
Embora tenha levado seis anos para ser concluída, essa nova imagem valida os achados anteriores do EHT e representa um marco para a ciência colaborativa global. É também uma confirmação sólida de que estamos, de fato, observando a sombra de um buraco negro e o comportamento da matéria que gira ao seu redor.
As próximas análises desse vasto conjunto de dados vão ajudar os cientistas a entender melhor como interagem os campos magnéticos e os fluxos de plasma dentro do disco de acreção — região onde a matéria aquece e gira antes de ser engolida pelo buraco negro.
Vídeos de um buraco negro? Em breve.
Na próxima década, poderemos assistir a vídeos mostrando a evolução de M87* ao longo do tempo, graças ao programa de nova geração do Telescópio do Horizonte de Eventos (ngEHT). A nova fase promete imagens com resolução ainda mais alta e uma cobertura mais ampla de frequências. Tudo isso só é possível graças à colaboração entre observatórios de diferentes partes do mundo, unindo esforços para desvendar os mistérios do universo.
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