Telescópio terá imagens 50% mais detalhadas de buracos negros

Um telescópio terrestre promete feito inédito: captar imagens de buracos negros 50% mais detalhadas do que os registros disponíveis atualmente.

O dispositivo faz parte da colaboração Event Horizon Telescope (EHT), formada por rede global de observatórios conectados entre si e que possibilitaram as primeiras imagens dos buracos negros M87* e Sagittarius A* (Sgr A*).

Embora nenhum registro tenha sido feito nessa nova resolução, cientistas já realizaram observações a partir do telescópio e constataram a melhora significativa.

Ilustração do EHT, rede global de observatórios conectados entre si (Imagem: M. Kornmesser/Observatório Europeu do Sul)

Telescópio promete observação inédita de buracos negros

A colaboração EHT foi responsável pelas imagens dos buracos negros M87*, em 2019, e pelo Sgr A* em 2022. Trata-se de rede de observatórios ligados entre si por antenas de rádio.

Quando entram em operação juntos e em sincronia, eles usam técnica chamada interferometria de linha de base muito longa (VLBI), que permite a criação de telescópio virtual gigante, do “tamanho da Terra”. Foi isso que possibilitou os registros dos buracos negros.

A novidade da vez vai melhorar ainda mais a resolução das imagens. Para isso, a saída é relativamente simples: aumentar o tamanho do telescópio. No entanto, como o dispositivo já tem um campo de visão do tamanho do nosso planeta, isso não é possível e os pesquisadores tiveram que recorrer a outra técnica. Então, eles aumentaram a resolução observando a radiação emitida pelos objetos astronômicos num comprimento de onda mais curto.

Isso porque as primeiras imagens de buracos negros foram feitas em comprimento de onda de 1,3 mm, mas com desfoques — o telescópio estava no limite absoluto da nitidez das imagens. Para melhorar a resolução, eles optaram por comprimento de onda de 0,87 mm.

O pesquisador Alexander Raymond, do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA e um dos autores do artigo publicado no The Astronomical Journal, explicou:

Com o EHT, obtivemos as primeiras imagens de buracos negros a partir de observações levadas a cabo no comprimento de onda de 1,3 mm. Porém, o anel brilhante que vimos, formado pela curvatura da luz devido à gravidade do buraco negro, ainda estava desfocado porque nos encontrávamos no limite absoluto da nitidez das imagens. Com o comprimento de onda de 0,87 mm usado no estudo, nossas imagens serão mais nítidas e detalhadas, o que, por sua vez, provavelmente revelará novas propriedades desses objetos, que foram previstas ou não.
Alexander Raymond, pesquisador do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA e um dos autores do artigo

Diferença na observação de buracos negros na resolução 1,3 mm e 0,87 mm (Imagem: Christian M. Fromm, Julius-Maximilian University, Würzburg (Alemanha)/Observatório Europeu do Sul)

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Pesquisadores constataram melhora na observação dos buracos negros

Para testar as detecções a 0,87 mm, como propôs o estudo, o EHT realizou observações de teste em galáxias distantes e brilhantes nesse comprimento de onda.

Eles constataram a melhora de 50% no detalhamento das observações em relação aos registros do M87* e do Sgr A*. No entanto, como nem todos os dispositivos que fazem parte da rede e formam o telescópio foram usados no teste, não foi possível captar imagens.

Um dos marcos da observação foi alcançar resolução de 19 microssegundos de arco, a mais elevada já obtida a partir da superfície da Terra. A expectativa é que, com todos os dispositivos da rede em sincronia, seja possível observar detalhes de 13 microssegundos de arco. Isso seria equivalente a ver uma moeda na Lua a partir da superfície terrestre.

Diferença na observação dos buracos negros a partir de diferentes frequências; quanto maior a frequência, mais nítida é a imagem (Imagem: EHT, D. Pesce, A. Chael)

O que a melhora na resolução do telescópio significa

Com o aumento na resolução das imagens, o telescópio terrestre poderá observar buracos negros ainda mais distantes e menores em radiação do que os dois já registrados até agora;
Segundo o astrofísico Sheperd “Shep” Doeleman, diretor fundador do EHT e um dos autores do artigo, isso ajudará a entender melhor esses astros, incluindo como eles atraem e acumulam matéria, e como lançam jatos poderosos na galáxia;
Ele fez uma comparação para explicar a mudança entre as resoluções: é como tirar uma foto em preto e branco e, depois, vê-la colorida, com explosão de novos detalhes;
Outro autor do trabalho, Thomas Krichbaum, revelou que o feito abre nova janela para o estudo de buracos negros supermassivos.