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"Estamos dando à humanidade sua primeira visão de um buraco negro - uma porta de mão única para o nosso universo", disse o diretor do projeto da EHT, Sheperd S. Doeleman, do Centro de Astrofísica | Harvard e Smithsonian. "Este é um marco na astronomia, um feito científico sem precedentes realizado por uma equipe de mais de 200 pesquisadores."
Usando o Telescópio Event Horizon, os cientistas obtiveram uma imagem do buraco negro no centro da galáxia M87, delineada pela emissão de gás quente girando em torno dele sob a influência da forte gravidade perto de seu horizonte de eventos.
"Estamos dando à humanidade sua primeira visão de um buraco negro - uma porta de mão única para o nosso universo", disse o diretor do projeto da EHT, Sheperd S. Doeleman, do Centro de Astrofísica | Harvard e Smithsonian. "Este é um marco na astronomia, um feito científico sem precedentes realizado por uma equipe de mais de 200 pesquisadores."
A primeira imagem direta de um buraco negro exigia telescópios de precisão e sensibilidade sem precedentes. A realização deste telescópio - o Telescópio do Horizonte de Eventos - foi um desafio formidável que exigiu a atualização e conexão de uma rede mundial de oito telescópios pré-existentes instalados em uma variedade de locais desafiadores de alta altitude. Esses locais incluíam vulcões no Havaí e no México, montanhas no Arizona e na Sierra Nevada espanhola, o deserto chileno de Atacama e a Antártida.
Fonte: scitechdaily
"Estamos dando à humanidade sua primeira visão de um buraco negro - uma porta de mão única para o nosso universo", disse o diretor do projeto da EHT, Sheperd S. Doeleman, do Centro de Astrofísica | Harvard e Smithsonian. "Este é um marco na astronomia, um feito científico sem precedentes realizado por uma equipe de mais de 200 pesquisadores."
Usando o Telescópio Event Horizon, os cientistas obtiveram uma imagem do buraco negro no centro da galáxia M87, delineada pela emissão de gás quente girando em torno dele sob a influência da forte gravidade perto de seu horizonte de eventos.
O Telescópio de Horizonte de Eventos (EHT) opera um conjunto em escala planetária de oito radiotelescópios terrestres que estão interligados. A equipe Black Hole Cam (BHC), liderada por astrofísicos da Goethe University em Frankfurt, o Instituto Max-Planck de Radioastronomia (MPIfR) em Bonn e a Universidade Radboud em Nijmegen, na Holanda, fazem parte dessa colaboração.
Close-up do observatório do raio X de Chandra do núcleo da galáxia M87.
Créditos: NASA / CXC / Villanova University / J. Neilsen
Buracos negros são objetos cósmicos extraordinários com massas enormes, mas tamanhos extremamente compactos. A presença desses objetos afeta seu ambiente de maneiras extremas, distorcendo o espaço-tempo e superaquecendo qualquer material circundante para que brilhe. A teoria da relatividade geral prevê que o material aquecido irá iluminar o espaço-tempo extremamente deformado, tornando visível uma sombra escura.
"Se imersos em uma região brilhante, como um disco de gás incandescente, esperamos que um buraco negro crie uma região escura semelhante a uma sombra - algo previsto pela relatividade geral de Einstein que nunca vimos antes", explicou o presidente do EHT. Conselho Científico Heino Falcke da Universidade Radboud, Holanda. “Essa sombra, causada pela flexão gravitacional e captura de luz pelo horizonte de eventos, revela muito sobre a natureza desses objetos fascinantes e nos permitiu medir a enorme massa do buraco negro de M87.” O buraco negro no centro da M87 tem uma massa de mais de seis bilhões de massas solares.
As observações do EHT revelam, de fato, uma estrutura semelhante a um anel com uma região central escura - a sombra do buraco negro. O anel aparece em várias observações separadas usando diferentes métodos de imagem que foram analisados independentemente uns dos outros. “Uma vez que tínhamos certeza de que tínhamos imaginado a sombra, poderíamos comparar nossas observações a extensos modelos de computador que incluem a física do espaço distorcido, matéria superaquecida e campos magnéticos fortes. Muitas das características da imagem observada combinam surpreendentemente com nossa compreensão teórica ”, observou Luciano Rezzolla, professor de astrofísica teórica da Universidade Goethe. "Isso nos deixa confiantes sobre a interpretação de nossas observações, incluindo nossa estimativa da massa do buraco negro."
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| Simulação |
O grupo liderado por Luciano Rezzolla fez contribuições fundamentais para a interpretação teórica dos resultados ao longo de cada etapa das observações: usando supercomputadores, eles simularam como o material gira em torno do buraco negro em um disco em forma de anel (disco de acreção) e é puxado, e como os raios de luz são dobrados por causa da extrema gravidade em torno do buraco negro. Também foi importante descartar várias alternativas aos buracos negros que também são compatíveis com a teoria da relatividade geral. “O confronto da teoria com as observações é sempre um momento dramático para um físico teórico. Foi um alívio e uma fonte de orgulho perceber que as observações correspondiam tão bem às nossas previsões ”, disse Luciano Rezzolla.
A primeira imagem direta de um buraco negro exigia telescópios de precisão e sensibilidade sem precedentes. A realização deste telescópio - o Telescópio do Horizonte de Eventos - foi um desafio formidável que exigiu a atualização e conexão de uma rede mundial de oito telescópios pré-existentes instalados em uma variedade de locais desafiadores de alta altitude. Esses locais incluíam vulcões no Havaí e no México, montanhas no Arizona e na Sierra Nevada espanhola, o deserto chileno de Atacama e a Antártida.
As observações do EHT usam uma técnica chamada interferometria de linha de base muito longa (VLBI) que sincroniza as instalações do telescópio em todo o mundo e explora a rotação do nosso planeta para formar um enorme telescópio do tamanho da Terra, observando um comprimento de onda de 1,3 mm. O VLBI permite que o EHT obtenha uma resolução angular de 20 micro-segundos de arco - o suficiente para ler um jornal em Nova York a partir de um café na calçada em Berlim.
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| Crédito: Colaboração do Telescópio Horizon de Eventos |
“O telescópio IRAM de 30 m no Pico Valeta, na Sierra Nevada espanhola, é o mais sensível telescópio de prato único dentro da rede EHT”, explicou Karl Schuster, diretor do IRAM e membro do conselho do EHT. “Reunindo os melhores radiotelescópios em quatro continentes, podemos alcançar uma sensibilidade e resolução espacial sem precedentes, permitindo aos cientistas realizar medições no limite do que é fisicamente possível.” O segundo telescópio IRAM, o NOEMA nos Alpes franceses, juntou-se à Rede EHT em setembro de 2018.
A construção do EHT representa um esforço que durou muitos anos e serve como exemplo de trabalho em equipe global por pesquisadores de vários países. Treze instituições parceiras trabalharam juntas para criar o EHT. O principal financiamento foi fornecido pelo Conselho Europeu de Pesquisa (ERC), a Fundação Nacional de Ciência (NSF) dos EUA e agências de financiamento no leste da Ásia.
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| Esta é a equipe de 200 cientistas que trabalharam na primeira imagem de um buraco negro |
“Após décadas de pesquisa em que pudemos postular buracos negros apenas indiretamente, embora com grande precisão, não foi até o LIGO em 2015 que conseguimos fazer o impacto da fusão de buracos negros no espaço-tempo 'audível'”, explicou Michael Kramer. Diretor do MPIfR e co-PI do projeto ERC Black Hole Cam. "Agora podemos finalmente" vê-los "e investigar a extrema distorção do espaço-tempo que eles estão causando de uma maneira única".
“Esses resultados marcam um marco importante para nossa compreensão dos processos fundamentais que determinam a formação e evolução das galáxias. É notável que neste projeto pudemos levar nossas observações astronômicas e sua interpretação teórica ao sucesso que esperávamos mais rápido do que o esperado. No futuro, cientistas muito além de nosso campo se lembrarão claramente de um tempo antes e depois dessa descoberta ”, previu Anton Zensus, diretor do MPIfR e presidente do Conselho de Colaboração do EHT.
Fonte: scitechdaily