IA reconstrói erupção energética de buraco negro na Via Láctea

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Utilizando o poder da inteligência artificial (IA), cientistas revelaram uma reconstrução tridimensional de uma erupção energética emanando do buraco negro supermassivo no centro da Via Láctea, conhecido como Sagitário A* (Sgr A*). O feito, publicado na revista Nature Astronomy, promete aprofundar nossa compreensão do ambiente caótico que cerca os buracos negros.

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O estudo, liderado por Aviad Levis do Instituto de Tecnologia da Califórnia, empregou uma técnica de imagem denominada “tomografia polarimétrica orbital” para transformar dados observacionais em um modelo 3D detalhado. Este método inovador, semelhante aos exames de tomografia computadorizada (TC) médicos, permitiu que os pesquisadores vissem as dinâmicas complexas do material que gira ao redor de Sgr A*.

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A erupção em questão ocorreu em 11 de abril de 2017 e foi capturada pelo Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array (ALMA). Através de análises meticulosas, Levis e sua equipe discerniram que a erupção originou-se de dois pontos brilhantes de material denso dentro do disco de acreção de Sgr A*, posicionados de tal maneira que eles estavam diretamente voltados para a Terra.

Esses pontos brilhantes, girando em torno do buraco negro supermassivo a velocidades impressionantes, forneceram informações cruciais sobre os mecanismos que impulsionam essas erupções cósmicas.

IA e buraco negro

• Os pesquisadores combinaram princípios da teoria da relatividade geral de Albert Einstein com algoritmos de IA de ponta para construir o intrincado modelo 3D.
• Ao alavancar a física gravitacional em torno de buracos negros supermassivos, eles treinaram uma rede neural para simular o comportamento da luz dentro do intenso campo gravitacional de Sgr A*.
• Esta abordagem computacional permitiu que eles gerassem representações realistas da estrutura de emissão da erupção.
• Um dos aspectos mais surpreendentes do estudo foi a capacidade de extrair uma imagem tridimensional do que inicialmente parecia ser apenas flutuações na intensidade da luz.
• Como Levis observou, foi como reconstruir um vídeo a partir de um único pixel tremeluzente.
• No entanto, ao integrar técnicas computacionais sofisticadas com a compreensão da física dos buracos negros, os pesquisadores alcançaram este feito, desbloqueando novas vistas para exploração.
• Além disso, a utilização dos dados de polarização do ALMA forneceu pistas valiosas sobre a estrutura tridimensional das erupções ao redor de Sgr A*.
• Esta abordagem multidimensional não apenas confirmou previsões teóricas, mas também revelou informações inesperados sobre o comportamento da matéria nas proximidades dos buracos negros.

Olhando para o futuro, Levis e sua equipe planejam refinar suas simulações introduzindo variações na física subjacente. Este processo iterativo, que combina o poder da IA com princípios fundamentais da astrofísica, promete revelar mais mistérios sobre os buracos negros e seus arredores enigmáticos.