Os cientistas conseguiram reobservar o buraco negro supermassivo no centro da galáxia M87, no aglomerado de galáxias de Virgem, objeto do primeiro vídeo de buraco negro da humanidade, com a resolução mais alta de todos os tempos.
Cientistas do Centro de Colaboração Event Horizon Telescope (ETH), liderado pelo Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica, nos EUA, expandiram as ondas de rádio observadas que capturaram a imagem do buraco negro supermassivo M87 (M87*) em 2019 e observaram-no novamente, estendendo-o. a uma frequência de 345 GHz (comprimento de onda 0,87 mm) e foi publicado na revista acadêmica internacional Astronomy Journal. O buraco negro supermassivo M87 está localizado a 55 milhões de anos-luz da Terra e pesa 6,5 bilhões de vezes a massa do Sol.
O Event Horizon Telescope é um telescópio global virtual que conecta cerca de 10 radiotelescópios em todo o mundo, incluindo o ALMA, um grande radiotelescópio no deserto do Atacama, no Chile, que utiliza tecnologia de interferometria de muito longo alcance (VLBI).
Um buraco negro é um corpo celeste ultradenso criado quando uma estrela com dezenas de vezes a massa do Sol entra em colapso após esgotar toda a sua energia de fusão nuclear. Tem esse nome porque a gravidade é tão forte que nem mesmo a luz consegue escapar. Este ponto limite é chamado de “horizonte de eventos”. A luz emitida pela matéria que atinge este ponto é curvada pela gravidade e, ao observar essa luz, os contornos do buraco negro podem ser determinados.
Os investigadores previram que se os novos dados observacionais forem combinados com os dados observacionais existentes, a precisão aumentará em mais de 50%, permitindo que até mesmo a região directamente fora do buraco negro seja claramente detectada.
Mude de imagens em preto e branco para imagens coloridas
A primeira imagem em 2019 obtida usando 230 GHz (comprimento de onda de 1,3 mm) mostrou um anel fraco formado pela curvatura da luz devido à gravidade, disse o Dr. Alexander Raymond, do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA, codiretor do estudo. e nesta observação a imagem tornou-se mais clara e detalhada. Os investigadores esperavam que a análise dos dados observacionais provavelmente revelasse novas propriedades dos buracos negros.
Shepard Dolman, cientista pesquisador sênior (astrofísica) do Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian que liderou a criação do Event Horizon Telescope Consortium e codiretor do artigo, comparou esta observação ao “poder explosivo da informação obtida ao mudar de preto.” “E uma imagem branca para uma imagem colorida.” Ele disse que as novas imagens nos permitirão separar o fenômeno dos efeitos gravitacionais de Einstein do gás quente e dos campos magnéticos que os buracos negros absorvem ou irradiam para as galáxias.
O curto comprimento de onda das ondas de rádio de 345 GHz usadas nesta observação é difícil de detectar com um telescópio porque é mais facilmente absorvido pelo vapor de água na atmosfera do que a onda de rádio de 230 GHz. Os pesquisadores superaram esse obstáculo aumentando a largura de banda de observação do instrumento e observando quando o tempo estava bom. Este estudo utilizou seis telescópios, incluindo o telescópio ALMA no Chile.
No futuro, o grupo colaborativo planeja substituir todas as antenas para que radiotelescópios em diferentes regiões do mundo possam operar simultaneamente em múltiplas frequências entre 100 GHz e 345 GHz. Quando este trabalho for concluído, espera-se que a quantidade de dados de imagem aumente dez vezes.
A técnica de radiointerferometria utilizada neste estudo refere-se à observação simultânea do mesmo corpo celeste usando radiotelescópios localizados distantes uns dos outros e depois combinando os dados para produzir o mesmo efeito como se fosse observado por um telescópio com abertura da distância correspondente. . A radiointerferometria fundamental muito longa refere-se a casos em que a distância entre os telescópios é de centenas de quilômetros ou mais.
Olhe da Terra para tampas de garrafas na lua
Aumentar a resolução com interferometria de linha de base muito longa (VLBI) geralmente requer o uso de telescópios maiores ou aumentar a distância entre os observatórios que compõem o interferômetro.
No entanto, a distância do Event Horizon Telescope entre os observatórios já atingiu o seu limite à escala global. Depois de considerar outros métodos, os pesquisadores optaram por aumentar a resolução usando luz de comprimento de onda mais curto. No entanto, os investigadores afirmaram que este estudo foi um trabalho preliminar usando apenas parte do Event Horizon Telescope e, embora tenha detectado a luz na resolução mais alta de sempre, não obteve dados suficientes para reconstruí-la numa fotografia.
Os pesquisadores disseram que, no futuro, se conseguirem aproveitar ao máximo a antena que compõe o Event Horizon Telescope, conseguirão atingir uma resolução que lhes permitirá ver até mesmo tampas de garrafas na superfície da Lua a partir da Terra. . Ele também acrescentou que seria possível observar buracos negros mais distantes, menores e mais fracos do que os fotografados até agora.
* Informações sobre papel
https://doi.org/10.3847/1538-3881/ad5bdb
Primeira descoberta de interferometria fundamental muito longa a 870°C.
Repórter Sênior Nopil Kwak nopil@hani.co.kr
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