Novas imagens de um buraco negro confirmam a teoria de Einstein

No coração da galáxia Messier 87, situada a 55 milhões de anos-luz da Terra, encontra-se uma imensa escuridão com mais de 38 bilhões de quilômetros de largura e uma massa equivalente a 65 bilhões de sóis – trata-se de um portal cósmico conhecido como buraco negro, relata o The New York Times.

Em 2017, um grupo de astrônomos estava operando o Telescópio do Horizonte de Eventos, uma rede global de antenas, quando capturou a primeira imagem do buraco negro na Messier 87, também chamada de M87. Essa imagem revelou um anel de gás quente inclinado, girando em torno do vácuo escuro, confirmando as previsões da teoria da relatividade geral de Albert Einstein, formulada em 1915.

Em 2017, um grupo de astrônomos operava o Telescópio do Horizonte de Eventos, uma rede de antenas que abrange o mundo, quando produziu uma imagem do buraco negro na Messier 87, ou M87, a primeira de qualquer buraco negro. A imagem revelou um anel de gás quente, ligeiramente inclinado, girando em torno de um vácuo escuro, tal como a teoria da relatividade geral de Albert Einstein havia previsto em 1915.

Quando a imagem foi revelada em 2019, chegou à primeira página dos meios de comunicação de todo o mundo. Agora está na coleção do Museu de Arte Moderna de Nova York.

Agora, o mesmo time de cientistas conseguiu fazer ainda melhor. Em 2018, um ano depois de captar a primeira imagem, os astrônomos voltaram a olhar para a escuridão da M87 com uma rede ligeiramente ampliada que proporcionou uma maior resolução.

O resultado, publicado na semana passada na revista Astronomy and Astrophysics, mostra o mesmo anel irregular e o mesmo buraco central com detalhes ainda mais substanciosos, o que sugere que os astrônomos tinham feito as coisas bem da primeira vez.

“A primeira imagem de um buraco negro se parecia tanto com as previsões matemáticas que quase parecia um golpe de sorte”, disse Dominic Chang, candidato a doutorado em física em Harvard que trabalha na equipe do Horizonte de Eventos, em um comunicado de imprensa emitido pelo centro de astrofísica Harvard & Smithsonian em Cambridge, Massachusetts, onde o projeto tem sua sede.

“Ter a oportunidade de fazer novas provas utilizando novos dados, com um novo telescópio, e ver a mesma estrutura, é uma confirmação crucial de nossas conclusões mais significativas”, disse ele.

Houve uma mudança no anel ao redor do buraco negro da M87. Seu nó mais brilhante havia se deslocado aproximadamente 30 graus no sentido anti-horário ao redor do anel com relação a onde havia estado um ano antes. Os astrônomos disseram que haviam previsto que o ponto quente se moveria.

“Embora a relatividade geral diga que o tamanho do anel deve se manter bastante fixo”, disse Britt Jeter, pesquisadora pós-doutoranda no Instituto de Astronomia e Astrofísica da Academia Sinica em Taiwan, no comunicado de imprensa.

“A quantidade de oscilação que vemos com o tempo é algo que podemos usar para testar nossas teorias sobre o campo magnético e o ambiente de plasma ao redor do buraco negro”.

Sheperd Doeleman, pesquisador no centro de astrofísica e diretor fundador da colaboração do Horizonte de Eventos, acrescentou em um e-mail: “Em outras palavras, o buraco negro supermassivo da M87 está se comportando exatamente como pensamos que ele faria”.

Para Einstein, os buracos negros eram uma de muitas previsões problemáticas que surgiram da relatividade geral, que atribuía o que chamamos de gravidade a deformações na geometria do espaço-tempo. Uma era que o universo estava se expandindo. Outra era que se concentrasse muita matéria ou energia dentro de certo raio —agora chamado horizonte de eventos— colapsaria para sempre em um buraco no espaço-tempo do qual nem mesmo a luz poderia escapar.

Einstein concordou com as matemáticas, mas pensou que a natureza encontraria uma maneira de não dar forma a tal extravagância. Mas agora os cientistas sabem que o universo está cheio de buracos negros; experimentos como o Observatório de Ondas Gravitacionais com Interferometria Laser, ou LIGO, os ouviram colidir entre si, e o Telescópio do Horizonte de Eventos os trouxe a uma realidade palpável.

Muitos buracos negros são estrelas mortas que colapsaram quando ficaram sem combustível termonuclear, mas um buraco negro gigante milhões ou bilhões de vezes tão massivo quanto uma estrela comum parece estar no centro da maioria das galáxias.

Apesar desses avanços, a origem dos buracos negros supermassivos, como os presentes na M87 e no centro da Via Láctea, continua a intrigar os astrônomos, sendo um mistério ainda não decifrado pela ciência.