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Telescópios do "tamanho da terra inteira" conseguiram a imagem de um mistério do Universo
Mundo 6 min. 11.04.2019 Do nosso arquivo online

Telescópios do "tamanho da terra inteira" conseguiram a imagem de um mistério do Universo

Telescópios do "tamanho da terra inteira" conseguiram a imagem de um mistério do Universo

Foto: AFP
Mundo 6 min. 11.04.2019 Do nosso arquivo online

Telescópios do "tamanho da terra inteira" conseguiram a imagem de um mistério do Universo

A técnica permitiu à rede de oito radiotelescópios ter "a maior resolução angular alguma vez atingida", ou seja, "o suficiente para se ler um jornal colocado em Nova Iorque", nos Estados Unidos, "a partir de um café em Paris", em França.

A capacidade de observação da rede de radiotelescópios com a qual foi obtida a primeira 'fotografia' de um buraco negro, hoje divulgada, equivale a ler um jornal exposto em Nova Iorque a partir de um café em Paris.

A analogia é feita em comunicado pelo Observatório Europeu do Sul (OES) e pelo Event Horizon Telescope (EHT), uma rede à escala planetária de oito radiotelescópios em solo que foi formada sob colaboração internacional para capturar as primeiras imagens de um buraco negro, objeto no universo completamente escuro do qual nada pode escapar, nem mesmo a luz. 

Um dos radiotelescópios usados foi o ALMA, do OES, composto por 66 antenas e que está localizado no planalto de Chajnantor, nos Andes Chilenos, a 5.000 metros de altitude, no norte do Chile.

Da equipa de mais de 200 investigadores que participaram na observação do buraco negro supermaciço e da sua sombra, que se situa no centro da galáxia M87, faz parte o astrofísico português Hugo Messias, do observatório ALMA. O Observatório Europeu do Sul é uma organização astronómica da qual Portugal faz parte.

As observações do EHT foram feitas a partir de uma técnica conhecida como "interferometria de linha de base muito longa", que sincroniza os diversos telescópios colocados em diferentes pontos do mundo e "explora a rotação" da Terra para formar "um enorme telescópio do tamanho da Terra".

A técnica permitiu à rede de oito radiotelescópios ter "a maior resolução angular alguma vez atingida", ou seja, "o suficiente para se ler um jornal colocado em Nova Iorque", nos Estados Unidos, "a partir de um café em Paris", em França.

A resolução angular, que determina o desempenho de instrumentos de observação como os telescópios, é a capacidade de se distinguir dois objetos cujas imagens estão muito próximas.

Ao contrário de um telescópio ótico, que produz imagens a partir da luz visível, um radiotelescópio, como os oito utilizados para registar o buraco negro da M87, capta as ondas de rádio emitidas por corpos celestes através de uma ou várias antenas de grandes dimensões.

As observações feitas a alta altitude pelos oito radiotelescópios - um deles localizado na Serra Nevada, em Espanha, e outro na Antártida - decorreram numa campanha em 2017.

Apesar de os instrumentos não estarem fisicamente ligados, os seus dados foram sincronizados através de relógios atómicos, que deram o tempo exato das observações.

Cada telescópio gerou "enormes quantidades de dados", cerca de 350 'terabytes' por dia, que foram guardados em discos rígidos com hélio, que pesam menos e têm maior capacidade de armazenamento.

Os dados foram migrados para supercomputadores do Instituto Max Planck, na Alemanha, e do Instituto de Tecnologia de Massachusetts, nos Estados Unidos, e convertidos numa imagem através de "ferramentas computacionais inovadoras".

"Calibrações múltiplas e métodos de obtenção de imagens" revelaram, no final, "uma estrutura semelhante a um disco com uma região central escura - a sombra do buraco negro - que se manteve em várias observações independentes do EHT". A sombra de um buraco negro "é o mais próximo" da imagem do buraco negro propriamente dito, uma vez que este é totalmente escuro.

Dada a sua enorme massa (6,5 mil milhões de vezes superior à do Sol) e a relativa proximidade (55 milhões de anos-luz da Terra), os cientistas vaticinaram que o buraco negro da galáxia M87 fosse um dos maiores que pudesse ser visto da Terra, "o que o tornou um excelente alvo" para o Event Horizon Telescope.

A presença de buracos negros, os objetos cósmicos mais extremos que foram previstos em 1915 pelo físico Albert Einstein na Teoria da Relatividade Geral, deforma o espaço-tempo e sobreaquece o material em seu redor.

Até à 'fotografia' hoje divulgada, as imagens de um buraco negro eram meramente conceções artísticas.

Os resultados do trabalho do Event Horizon Telescope são descritos em seis artigos publicados hoje num número especial da revista da especialidade The Astrophysical Journal Letters.

A mesma rede de radiotelescópios também se propõe obter a primeira imagem do buraco negro supermaciço Sagitário A, localizado no centro da Via Láctea.

"Uma vitória do espírito humano"

O diretor do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA) considerou hoje que a primeira imagem de um buraco negro "é uma vitória do espírito humano e da técnica", que perspetiva uma melhor compreensão da formação do Universo.

José Afonso comentava à Lusa a importância da primeira 'fotografia' de um buraco negro, o da galáxia M87, graças às observações de uma rede de oito radiotelescópios espalhados pelo mundo - Event Horizon Telescope.

A imagem foi hoje divulgada e os resultados das observações comunicados em diversas conferências de imprensa em simultâneo, incluindo em Bruxelas, Bélgica, e publicados num número especial da revista da especialidade The Astrophysical Journal Letters.

"É uma vitória do espírito humano e da técnica", expressou José Afonso, astrofísico especialista no estudo de galáxias, assinalando que "pela primeira vez" foi possível "observar diretamente" um buraco negro, um "corpo denso" que não deixa escapar nada, nem mesmo a luz.

"Só foi possível devido ao avanço tecnológico", insistiu, acrescentando que foi preciso conjugar de "uma forma fina" os vários instrumentos e "mantê-los em sintonia".

Segundo José Afonso, nem mesmo os astrónomos acreditavam que era possível usar os "melhores radiotelescópios" e "pô-los a funcionar como um único para serem capazes de obter esta imagem".

O diretor do IA lembrou que os oito radiotelescópios, que, como todos os radiotelescópios, captam as ondas de rádio emitidas por corpos celestes através de uma ou várias antenas de grandes dimensões, foram construídos para "observar galáxias, como nascem estrelas".

"Um buraco negro é uma coisa minúscula no céu. É necessário mesmo um telescópio do tamanho da Terra [para obter uma imagem]. Depois, é preciso estar a observar na radiação indicada [no caso foram as ondas de rádio emitidas] para o buraco negro não ficar escondido [pela luz emitida por outros corpos celestes], uma vez que está no centro de uma galáxia", esclareceu.

Para José Afonso, a imagem do buraco negro da galáxia M87 é também "mais uma vitória" da Teoria da Relatividade Geral, de 1915, do físico Albert Einstein, pois "é novamente comprovada". A teoria postula que a presença de buracos negros, os objetos cósmicos mais extremos do Universo, deforma o espaço-tempo e sobreaquece o material em seu redor.

O astrofísico português explicou que na imagem "há uma zona mais escura" e uma auréola, que corresponde a luz proveniente de material que está por detrás do buraco negro propriamente dito, sendo que a luz "vem na direção" de um observador na Terra "devido à deformação do espaço" provocada pelo próprio corpo.

A sua sombra é, de acordo com a equipa científica envolvida na observação, o mais próximo da imagem do buraco negro, uma vez que este é totalmente escuro.

Sobre o alcance da observação, o diretor do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço disse que a obtenção da imagem de um buraco negro permitirá aprofundar o estudo destes objetos celestes, uma vez que "agora é possível medir a massa de forma direta a partir da zona escura".

Além disso, a luz da auréola "permite estimar se um buraco negro está a rodar ou não" e "saber quais são as velocidades" do material do qual emana a luz.

José Afonso adiantou que, conhecendo melhor a natureza de um buraco negro, é possível perceber como se formaram as galáxias.

"Muito do que sabemos, ou pensamos saber, sobre a história do Universo está também baseado nos buracos negros, que agora podem ser estudados de uma forma mais detalhada", sublinhou.

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