A primeira imagem direta do horizonte de eventos de um buraco negro foi uma façanha verdadeiramente impressionante de engenhosidade científica. Mas era extremamente difícil de obter e a imagem resultante era de resolução relativamente baixa. Técnicas e tecnologia serão refinadas, e espera-se que futuras imagens diretas de buracos negros melhorem com o tempo. E uma nova visualização da NASA, mostra o que poderíamos esperar ver em imagens de alta resolução de um buraco negro supermassivo.
Buracos negros supermassivos estão no centro da maioria das grandes galáxias, e como eles chegaram lá é um mistério: o que veio primeiro, o buraco negro ou a galáxia? É uma das grandes questões da cosmologia.
O que sabemos é que eles são realmente enormes, como em milhões ou bilhões de vezes a massa do Sol e que eles podem controlar a formação de estrelas, ou quando acordam e começam a se alimentar, podem se tornar os objetos mais brilhantes do universo. Ao longo das décadas, também descobrimos algumas de suas dinâmicas estranhas.
Na verdade, a primeira imagem simulada de um buraco negro, calculada usando um computador IBM 7040 pelo astrofísico francês Jean-Pierre Luminet em 1978, ainda se parece muito com a simulação da NASA. Nas duas simulações (a nova acima e o trabalho de Luminet abaixo), você vê um círculo preto no centro. Esse é o horizonte de eventos, o ponto em que a radiação eletromagnética – luz, ondas de rádio, raios X e assim por diante – não é rápida o suficiente para atingir a velocidade de escape da atração gravitacional do buraco negro.
No meio vemos o disco de material que está girando em torno do buraco negro. Ele gera radiação tão intensa por atrito que podemos detectar essa parte com nossos telescópios – é o que você está vendo na imagem do M87*, divulgada há poucos meses.
Você pode ver o anel de fótons, um anel de luz perfeito em torno do horizonte de eventos. E você pode ver uma ampla faixa de luz ao redor do buraco negro. Vemos que um lado do disco é mais brilhante que o outro. Esse efeito é chamado de raio relativístico e é causado pela rotação do disco. A parte do disco que está se movendo em nossa direção é mais brilhante porque está se aproximando da velocidade da luz. Este movimento produz uma mudança na frequência no comprimento de onda da luz. É o chamado efeito Doppler. O lado que está se afastando de nós, portanto, é mais escuro, porque esse movimento tem o efeito oposto.
Simulações como essas podem nos ajudar a entender a física extrema em torno dos buracos negros supermassivos – e isso nos ajuda a entender o que estamos vendo quando olhamos para a figura do M87 *. [ScienceAlert]
Nordestino arretado, um grande amante da astronomia e divulgador científico há quase uma década. Sou o criador do projeto Mistérios do Espaço e dedico meu tempo a tornar a astronomia mais acessível.
