Todos nós já vimos fotos de planetas flutuando no espaço, mas você já pensou em como seria uma foto de um buraco negro? Não as renderizações geradas por computador que você vê no Google Images ou no plano de fundo padrão da sua área de trabalho, mas uma foto real e verdadeira do objeto.
Pode parecer um conceito rebuscado, mas o Telescópio Event Horizon está fazendo exatamente isso. É uma extraordinária colisão de fotografia e ciência espacial.
É como se você estivesse do lado de fora e tentasse tirar uma foto de um DVD na lua.
A equipe do Telescópio Event Horizon planeja capturar a primeira foto do mundo do Buraco Negro Supermassivo Sagitário A* da Via Láctea (pronuncia-se Sagittarius "A" Star). Apesar do nome assustador, o buraco negro mede 24 milhões de km de diâmetro, o que o torna 17 vezes maior que o Sol. Isso pode parecer enorme, mas é bem pequeno quando comparado ao maior buraco negro já encontrado, estimado em 21 bilhões de vezes o tamanho do Sol.
"Nosso desafio é que estamos tentando tirar uma foto de algo que está muito, muito distante", diz Feryal Ozelmembro da equipe do EHT e professor de astronomia e física da Universidade do Arizona. "Nosso objeto de estudo está tão distante e tão pequeno no céu que é como se você estivesse do lado de fora e tentasse tirar uma foto de um DVD na lua."
Uma sombra de buraco negro modelada (esquerda) e duas observações simuladas de Sgr A* usando um conjunto de 7 e 13 telescópios (Fish & Doeleman)
E, de fato, está longe. O Sagittarius A* está a uma distância de 25.000 anos-luz de nós, aqui na Terra. Em teoria, um telescópio com o mesmo tamanho do nosso planeta seria capaz de capturar uma imagem do elusivo buraco negro. Como esse tipo de empreendimento é literalmente impossível, a única maneira de os cientistas capturarem uma foto de Sagitário A* é coordenar nove telescópios diferentes para observar e formar uma imagem do buraco negro em um curto período de tempo.
Os telescópios estão posicionados em todo o mundo, com estações na Antártica, Chile, Havaí, Alemanha, Espanha, México e Arizona. Cada um dos telescópios registrará o sinal em momentos diferentes durante o período de aproximadamente uma semana na primavera do próximo ano, uma estratégia que criará o mesmo tipo de produto final que um aparelho do tamanho da Terra criaria.
Embora não haja espaço para muita criatividade com esse projeto, a maneira como os telescópios estão sendo conectados à Terra e a comunicação que está sendo possibilitada entre eles são bastante exclusivas. A equipe está usando técnicas especiais de gravação para construir efetivamente uma câmera do tamanho da Terra com esses telescópios. Se isso não é pensar em um panorama geral, não temos certeza do que é.
Achamos que sabemos como deve ser a aparência de um buraco negro, mas há gás girando em torno dele e esse gás pode fazer coisas um tanto malucas.
"Minha parte favorita de trabalhar nisso é tentar me preparar para o que poderemos ver", explica Ozel. "Como nossos telescópios estão muito espalhados pela Terra, teremos que trabalhar para tornar nossa imagem o mais nítida possível. Quando você sabe mais ou menos o que está procurando, há técnicas de reconstrução de imagem que podem ser usadas. A parte em que tenho trabalhado mais intensamente é tentar me preparar para todas as possibilidades. Achamos que sabemos como deve ser a aparência de um buraco negro, mas há gás girando em torno dele e esse gás pode fazer coisas um tanto malucas."
O gás em redemoinho não é a única coisa estranha 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 tornar essa foto uma realidade. Para começar, o equipamento que vai em cada telescópio é tão especializado que precisa ser construído sob medida para cada aparelho envolvido no projeto. Cada telescópio também precisa de um relógio atômico que possa registrar com uma precisão de um bilionésimo de segundo - apenas um pouco mais preciso do que um Casio comum.
Telescópios EHT
Cada telescópio que observa o buraco negro tem apenas uma janela de tempo de observação finita, já que os telescópios em si não são móveis. Isso representa outro grande desafio, já que Sagittarius A* não é estático, mas se move no céu. Com a equipe tentando coordenar telescópios específicos ao redor da Terra, as observações podem durar até doze horas. "Você pode compará-lo ao preenchimento de uma imagem pixel a pixel", explica Ozel.
A imagem completa da matriz será "filmada" durante uma semana no início de março ou abril de 2017. No entanto, essa semana pode não ser suficiente para que a equipe forme uma imagem clara, já que eles gostariam de repetir o experimento e obter ainda mais dados ao longo do tempo. "Queremos ter certeza de que não estamos olhando para o buraco negro em um momento específico. Na ciência, sempre esperamos repetir as coisas, portanto, esperamos fazer isso novamente nos próximos anos", diz ela.
O aspecto humano do projeto Event Horizon é outro grande desafio para Ozel e sua equipe. O esforço de colaboração envolvido na fotografia de Sagittarius A* é nada menos que astronômico. Ozel está trabalhando nesse projeto com uma equipe de mais de 200 cientistas em mais de 20 instituições diferentes em todo o mundo. Trata-se de um grande empreendimento em grupo que exige uma compreensão profunda das diferentes culturas do mundo, um forte entendimento da política envolvida no uso de diferentes instrumentos e uma forte consciência do fato de que nem todos os cientistas trabalham ou se comunicam necessariamente da mesma maneira.
Garantir que todos recebam o crédito é definitivamente um grande desafio. Imagine você tentando tirar uma imagem com 200 fotógrafos que querem ter seus nomes nela!
"Nem todos os cientistas são treinados para trabalhar de forma colaborativa em grandes grupos, portanto, o aspecto sociológico torna isso um desafio", explica Ozel. "Há muitas pessoas introvertidas ou com restrições diferentes na instituição com a qual estão trabalhando. Garantir que todos recebam crédito é definitivamente um grande desafio. Imagine tentar tirar uma imagem com 200 fotógrafos que querem ter seus nomes nela!"
O projeto do Telescópio Event Horizon continua a crescer, pois a primeira fotografia do mundo de um buraco negro está a apenas alguns meses de se tornar realidade. Independentemente da imagem produzida por esse esforço global da equipe, temos certeza de que o produto final do empreendimento Event Horizon deixará o mundo de olhos arregalados.
Conceito artístico de buraco negro (ESO/L. Calçada)
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