Todos nós já vimos fotos de planetas flutuando no espaço, mas você já pensou em como seria uma foto de um buraco negro? Não aquelas imagens geradas por computador que você vê no Google Imagens ou como plano de fundo padrão do seu desktop, mas uma foto de verdade, da coisa em si.
Pode parecer um conceito um tanto improvável, mas o Telescópio Event Horizon O projeto está fazendo exatamente isso. É uma combinação incrível de fotografia e ciência espacial.
É como ficar do lado de fora tentando tirar uma foto de um DVD na Lua.
A equipe do Event Horizon Telescope planeja tirar a primeira foto do mundo do buraco negro supermassivo da Via Láctea, o Sagitário A* (pronuncia-se Sagitário “A” Estrela). Apesar do nome intimidador, o buraco negro em si tem 24 milhões de km de diâmetro, o que o torna 17 vezes maior que o Sol. Isso pode parecer enorme, mas é bem insignificante quando comparado ao maior buraco negro já encontrado, que se estima ter 21 bilhões de vezes o tamanho do Sol.
“Nosso desafio é que estamos tentando tirar uma foto de algo que está muito, muito longe”, diz Feryal Ozel, membro da equipe do EHT e professor de astronomia e física na Universidade do Arizona. “Nosso objeto está tão longe e é tão pequeno no céu que é como ficar do lado de fora e tentar tirar uma foto de um DVD na Lua.”
A sombra modelada de um buraco negro (à esquerda) e duas observações simuladas do Sgr A* usando um conjunto de 7 e 13 telescópios (Fish & Doeleman)
E está mesmo bem longe. O Sagitário A* fica a uns bons 25.000 anos-luz de distância de nós aqui na Terra. Em teoria, um telescópio do tamanho do nosso planeta conseguiria capturar uma imagem desse buraco negro tão difícil de ver. Como isso é literalmente impossível, a única maneira de os cientistas conseguirem uma foto do Sagitário A* é coordenar nove telescópios diferentes para observar e formar uma imagem do buraco negro em um curto espaço de tempo.
Os telescópios estão espalhados pelo mundo, com estações na Antártida, no Chile, no Havaí, na Alemanha, na Espanha, no México e no Arizona. Cada um deles vai captar o sinal em momentos diferentes ao longo de cerca de uma semana na primavera do ano que vem — uma estratégia que vai gerar o mesmo tipo de resultado final que um aparelho do tamanho da Terra produziria.
Embora não haja muito espaço para criatividade nesse projeto, a forma como os telescópios estão sendo conectados em toda a Terra e a comunicação que está sendo possibilitada entre eles são bem únicas. A equipe está usando técnicas especiais de gravação para, na prática, construir uma câmera do tamanho da Terra com esses telescópios. Se isso não é pensar em grande, não sabemos o que seria.
A gente acha que sabe como um buraco negro deve ser, mas tem um gás girando ao redor dele, e esse gás pode fazer coisas meio malucas.
“A parte que mais curto nesse trabalho é tentar me preparar para o que a gente pode vir a ver”, explica Ozel. “Como nossos telescópios estão tão espalhados pela Terra, vamos ter que nos esforçar para deixar nossa imagem o mais nítida possível. Quando você tem uma ideia geral do que está procurando, existem técnicas de reconstrução de imagem que podem ser usadas. A parte em que tenho me empenhado mais é tentar me preparar para todas as possibilidades. Achamos que sabemos como um buraco negro deve ser, mas há gás girando ao redor dele e esse gás pode fazer coisas meio malucas.”
O gás em turbilhonamento não é a única peculiaridade que Ozel e sua equipe enfrentam no projeto Event Horizon. A equipe do EHT tem uma série de desafios, tanto científicos quanto de outra natureza, que precisam ser superados para que essa foto se torne realidade. Pra começar, o equipamento que vai em cada telescópio é tão especializado que precisa ser feito sob medida pra cada aparelho envolvido no projeto. Cada telescópio também precisa de um relógio atômico capaz de registrar com uma precisão de um bilionésimo de segundo — um pouquinho mais preciso do que um Casio comum.
Telescópios EHT
Cada telescópio que observa o buraco negro tem apenas uma janela de tempo de observação limitada, já que os próprios telescópios não são móveis. Isso representa outro grande desafio, pois Sagitário A* não fica parado, mas se move pelo céu. Com a equipe tentando coordenar telescópios específicos espalhados pela Terra, as observações podem durar até doze horas. “É como preencher uma imagem pixel por pixel”, explica Ozel.
A imagem completa do conjunto de antenas vai ser “capturada” ao longo de uma semana no início de março ou abril de 2017. Essa semana pode não ser tempo suficiente pra equipe formar uma imagem nítida, no entanto, já que eles querem repetir o experimento e coletar ainda mais dados com o tempo. “Queremos ter certeza de que não estamos observando o buraco negro em um momento específico. Na ciência, a gente sempre espera poder repetir as coisas, então esperamos fazer isso de novo nos próximos anos”, diz ela.
O lado humano do projeto Event Horizon é outro grande desafio para a Ozel e sua equipe. O esforço colaborativo envolvido na fotografia do Sagitário A* é simplesmente astronômico. A Ozel está trabalhando nesse projeto com uma equipe de mais de 200 cientistas em mais de 20 instituições diferentes ao redor do mundo. É um empreendimento coletivo gigantesco que exige uma compreensão profunda das diferentes culturas do mundo, um domínio sólido das questões políticas envolvidas no uso de diferentes instrumentos e uma consciência nítida de que nem todos os cientistas trabalham ou se comunicam da mesma maneira.
Garantir que todo mundo receba o crédito é, sem dúvida, um grande desafio. Imagina tentar tirar uma foto com 200 fotógrafos, e todos querem que seus nomes apareçam nela!
“Nem todos os cientistas são treinados para trabalhar em colaboração em grandes grupos, então o aspecto sociológico disso torna tudo um desafio”, explica Ozel. “Tem muita gente introvertida ou com restrições diferentes na instituição em que trabalham. Garantir que todo mundo receba o crédito é, sem dúvida, um desafio enorme. Imagina tentar tirar uma foto com 200 fotógrafos, e todos querem que o nome deles apareça nela!”
A expectativa em torno do projeto Event Horizon Telescope continua crescendo, já que a primeira foto de um buraco negro da história está a apenas alguns meses de, possivelmente, se tornar realidade. Independentemente da imagem que essa equipe global conseguir produzir, temos certeza de que o resultado final do projeto Event Horizon vai deixar o mundo de queixo caído.
Imagem artística de um buraco negro (ESO/L. Calçada)
