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"Nós vimos um buraco negro! Está aí!"

Leoní Serpa 07.05.2019

 “Nós vimos um buraco negro! Está aí!”

(Shep Doeleman – Director National Science Foundation)


          A Ciência confirma a existência de um buraco negro. Cientistas conseguiram reproduzir em imagem como é a sombra (silhueta) do gigante maciço. Desde que Albert Einstein formulou a equação da Teoria da Relatividade e o astrofísico alemão Karl Schwarzschild solucionou os cálculos que representam esses corpos celestes e assim os denominou de buracos negros, por volta de 1916, a imaginação humana foi povoada por especulações, especialmente pela narrativa da ficção científica.

São especulações de quem tem a mania de olhar para o céu e acreditar que muitas das respostas para as nossas inúmeras perguntas esteja lá. Confesso minha curiosidade, por exemplo, gostava de ver a “cara” desse objeto bizarro, com gravidade tão intensa ao ponto de esmagar-se a si mesmo e engolir tudo que atravessa em sua órbita.

É claro! Já tínhamos evidências visuais de um buraco negro há anos, como bem lembra a equipe de pesquisadores que conseguiu fotografar o primeiro deles. Agora, porém, ver a imagem traz-nos uma ideia mais real de como é este fenômeno para assim dizer: Sim, buraco negro existe! Desde abril de 2019 podemos então compreender como diz o título do press release da Nasa: “Black Hole Image Makes History”. Ou como disse Shep Doeleman, o Director National Science Foundation, durante a entrevista coletiva no dia do lançamento: “Nós vimos um buraco negro! Está aí!”

Este texto propõe-se, para além de demonstrar fascínio pelo tema e ocupar este generoso espaço amigo que me é concedido, trazer, talvez alguma contribuição para refletir sobre a magnitude do feito histórico que demarca como um dos eventos mais importantes para a descoberta espacial nos últimos tempos, que é a imagem de um buraco negro.

O interessante nesta descoberta, materializada pela média praticamente no mundo todo é a complexidade do método utilizado para fazer surgir a imagem de uma realidade muito difícil. Pode-se aqui ainda evidenciar um viés de crença na ciência, mas por ora é o parâmetro balizador, como na perspetiva epistemológica e positivista de Karl Popper – uma evidência sobre a lógica do desenvolvimento científico. Foi a comprovação “da prova dos nove” à Einstein.


Dos fatos

A hora e o dia foram enfim marcados. Cientificamente orquestrou-se uma data para nos espetacularizar com o feito sobre o suntuoso espacial. O feito foi alcançado. Tudo neste histórico astrofísico é superlativo. Os especialistas lançaram estimativas sobre os dados e assim ajudaram a criar a narrativa que espalhou-se pela média global: Foram aproximadamente 4 petabytes cruzados pelo processo de captura de dados, guardados em HDs e transportados fisicamente, porque não foi possível transmitir via internet, devido a quantidade gigantesca de informações. Após os cientistas receberem todos os dados dos radiotelescópios, de diferentes pontos do planeta, passaram-se dois anos, período necessário para que as informações captadas pudessem finalmente resultar numa só imagem.

A façanha científica pode até trazer dúvida à nossa fértil imaginação e como numa zombaria acharmos que foi uma invenção resultante da diversão de técnicos e seus algoritmos. Mas os fatos apresentados pela comunidade científica, face ao processo e procedimentos adotados, não deixam dúvidas sobre como a imagem apareceu na tela. O fato revelado proveu do investimento de milhões de dólares, euros, outras moedas. Consumiu muita “massa cinzenta” dos cientistas.

Pelas leituras feitas a fim de criar este texto alcançou-se uma compreensão de que o projeto foi trabalhoso, estressante e em alguns momentos desanimador. Foram dois anos entre a captura da imagem até a união dos dados a partir dos radiotelescópios, espalhados pela terra. A primeira observação aconteceu em forma de teste em 2006. A partir de uma técnica desenvolvida para utilizar vários radiotelescópios. Assim, em abril de 2017 todos eles estiveram sintonizados na captura da imagem de um buraco negro.

O impressionante desta operação que uniu uma rede internacional de oito radiotelescópios espalhados pelo globo operou como se fosse um aparelho apenas, “como se fossem um telescópio do tamanho de todo o nosso planeta”. Ao contrário dos telescópios ópticos – que produzem imagem através da luz visível, os radiotelescópios captam ondas de rádio – a partir de um conjunto de antenas parabólicas de grandes dimensões, pode-se assim dizer, a grosso modo. Estas antenas estavam espalhadas pela Europa, Estados Unidos, Chile, Polo Sul (Antártida), dentre outros locais.  

Todos esses equipamentos apontados para o céu, em prol de um único propósito: capturar e fotografar um buraco negro. Como se fosse a simular a realidade, trabalharam consistentemente em um só observatório gigante, denominado Event Horizon Telescope (EHT). A causa maior, além da confirmação das teorias, dentre elas a Teoria Geral da Relatividade de Einstein, foi a imagem colhida. Para além de provar, a imagem impressiona-nos. Como a dizer definitivamente, sim, o misterioso objeto astrofísico não é uma evidência espacial, é real e existe.

O que para nós a imagem pode parecer só um borrão da sombra escaldante, para os cientistas é ato da prova e da confirmação: O físico alemão Albert Einstein acertou repetidamente sua Teoria da Relatividade Geral. E, agora a equipe de cientistas envolvidos com o projeto materializa todos os dados, em seis artigos publicados no The Astrophysical Journal Letters.

O resultado de tudo isso não encerra-se na imagem. Os cientistas terão a partir dos dados e observações coletadas, muitos anos de novas descobertas pela frente. Existem objetos a serem dissecados, especialmente todo o espectro de luz que provém do buraco negro M87, além das ondas de rádio de baixa energia e raios gama de alta energia. Além de procurar compreender ainda mais como eles dominam os núcleos das galáxias.

A notícia

No dia 10 de abril de 2019, uma quarta-feira coletivas de imprensa se espalharam pelo globo, a partir das 10 horas. Nesta reunião de jornalistas, pesquisadores e comunicólogos, os cientistas envolvidos com o projeto apresentaram a foto histórica e explicaram sobre como foi realizado o percurso deste processo de captação radiotelescópicas da sombra de um buraco negro, até finalmente conseguirem produzir em uma única foto e poderem dizer: “Um buraco negro e sua sombra foram capturados em uma imagem pela primeira vez, um feito histórico de uma rede internacional de radiotelescópios (EHT)” (Release Nasa 2019).

As coletivas de imprensa mostraram a nova imagem da sombra do buraco negro supermassivo no centro de Messier 87 (M87), uma galáxia que fica a cerca de 55 milhões de anos-luz da Terra. Gigante, este buraco negro capturado é 6,5 bilhões de vezes a massa do Sol.

A ESA – Agência Espacial Europeia, realizou a conferência de imprensa online, na quarta-feira à tarde, diretamente de Bruxelas. Era uma das seis conferências simultâneas que aconteciam em todo o mundo. A National Science Foundation, em Washington, devido a diferença do fuso horário, foi pela manhã, também reuniu cinco dos principais cientistas envolvidos com a pesquisa para apresentar, em sua coletiva, os dados e a imagem.

Como num efeito cascata a imagem do buraco negro foi replicada em minutos mundo a fora, em sites e na maioria dos meios de comunicação do planeta. Impressionante observar pelo buscador google, as três principais palavras que saltam aos olhos, são aquelas que estão presentes em quase todos os títulos dos medias naquele dia: “imagem; buraco negro; primeira vez”.

Os títulos sintetizaram o fato a partir das palavras dos cientistas e os releases das agências espaciais contribuíram com o foco das publicações, ao evidenciar, quase nas mesmas palavras: “a imagem de um buraco negro pela primeira vez na história”. Então foi dito, feito registro e mostrado a revelação da primeira imagem de um buraco negro supermaciço.

O mesmo material que fornece os dados para este texto é aquele que foi reproduzido pelos veículos de comunicação em amplitude. Todos noticiaram o fato a partir dos dados do release da Nasa, das coletivas de imprensa, especialmente da National Science Foundation, forneceram o conteúdo para ser disseminado pelos médias.  

Os releases fornecem informações para auxiliar a compreensão dos dados apresentados na pesquisa: "Esta é uma conquista incrível da equipe da EHT", disse Paul Hertz, diretor da divisão de astrofísica da sede da NASA em Washington. E, complementou: “Anos atrás, achávamos que teríamos que construir um telescópio espacial muito grande para fazer a imagem de um buraco negro. Ao colocar radiotelescópios em todo o mundo para trabalhar em conjunto, como um instrumento, a equipe da EHT conseguiu isso, décadas antes do tempo” (Nasa 2019).

O futuro

Nas conferências de imprensa vieram novas promessas. Os cientistas depois que “aprendera o caminho das pedras” ambicionam conseguir agora fotografar outros buracos negros. Jornalistas que divulgam sobre as descobertas e os temas do espaço já estão a anunciar que o EHT poderá fazer outras descobertas, além do Messier 87, ora fotografado.

Cientificamente tem sido divulgado que a preferência recai por alvos denominados buracos negros supermassivos – aqueles que habitam o coração das galáxias. Esses superburacos estão na mira dos cientistas há algum tempo.

O fato foi possível em 2019 e o acontecimento histórico veio com prazo de divulgação, mas a gestação do projeto tem lá seus 13 anos e envolve cerca de 200 cientistas de vários países. O resultado pode ser considerado um marco da astrofísica. Os dados para a imagem do buraco negro foram gerados em abril de 2017, a partir dos radiotelescópios, espalhados pela terra e isso foi possível quando todos estiveram sintonizados com diferentes variedades de luz de raios X e voltaram seu olhar para o buraco negro M87. No entanto, diz-se ainda que a primeira observação feita pela equipe do EHT aconteceu ainda em 2006.

Há um esforço unindo os pesquisadores e laboratórios neste projeto e futuramente almeja contar com 11 instalações de novos observatórios até meados de 2020. O desafio que se coloca em projetos dessa magnitude é o de processar um volume gigantesco de dados para depois gerar uma única imagem, o que para além do sincronismo das observações – envolve relógios atômicos de alta precisão – há que existirem técnicas computacionais que deem conta desta operação e produzam os resultados esperados, como o alcançado neste recente episódio.


Buracos Negros

Afinal o que é um buraco negro? Agora reconfirmado o fenômeno com a captura da imagem, a teoria que melhor explica é a Geral da Relatividade, formulada por Einstein. Pela sua teoria toda a informação que cruza o limite de um buraco negro – denominado horizonte de eventos, é perdida para sempre, ou seja, engolido mesmo.

Esse objeto tão denso, esmagado em si mesmo, torna-se uma coisa comprimida. Possui uma gravidade tão intensa que nem a luz consegue escapar. O que até agora os cientistas mais têm afirmado é de que a maioria dos buracos negros surgem quando uma estrela entra em colapso. Ela esgota o seu combustível e implode em si mesma. Os estudos sobre esse fenômeno intensificaram-se nos últimos anos e demonstram basicamente o que acontece quando uma estrela morre.

O fenômeno é tão complexo que o próprio Einstein, lá pelos anos de 1920 chegou a concluir que os buracos negros não poderiam existir na realidade física. Depois de muitas pesquisas observacionais alcançaram evidencias de que esses objetos massivos estão presentes em sistemas estelares binários que emitem raios X, além dos centros das galáxias. O estudo dos buracos negros tem ajudado os cientistas a responderem muitas das questões da física moderna, dentre elas: ondas gravitacionais, gravitação quântica, dimensões extras, raios cósmicos, mecânica quântica, entre outras.

 

Vaguear pelo espaço

A imagem, os dados, a narrativa que a média regista agora em notícias, além do fato histórico que se materializa em informação, parece ter saído do enredo de filme de ficção científica. Os filmes e os seriados há tempos ocupam a nossa imaginação com roteiros envolvendo o espaço.

Assim, é de natureza humana também confabular. Só de pensar num objeto astrofísico assustador que devora estrelas e até galáxias dá calafrios. Mesmo com a imagem dele conhecida, analogias bem simplórias não deixam de vir à cabeça. Fico imaginando que o movimento dele, no nosso entendimento empírico, da  nossa nanotecnologia cósmica (mini) tem jeito de atividade semelhante a um aparelho de processar, poderia ser como de um liquidificador processando suas vítimas. Haja imaginação!

Todo este fascínio pelo tema fica na conta dos cientistas. Um deles foi o físico que morreu em 14 de março do ano passado e que dedicou muito da sua vida aos estudos dos buracos negros, Stephen William Hawking. Nascido na Inglaterra, em 8 de janeiro de 1942, foi um teórico e cosmólogo e tornou-se popular escrevendo livros sobre o tema. Uma das suas pesquisas que mistura Teoria da Relatividade Geral com mecânica quântica e que marcou os anos de 1970, quando demonstrou que os buracos negros não eram destrutíveis e nem diminuiriam de tamanho. Apontou ainda detalhes da evaporação dos buracos negros. Dentre os seus livros estão: “Uma breve história do tempo”; “Breves Respostas Para Grandes Questões”.

Poderíamos abordar ainda sobre a utilidade destas descobertas na nossa vida prática. Exemplos não faltam, muitas das nossas facilidades tecnológicas hoje devem-se as pesquisas espaciais que acabam por ser reproduzidas em muitas das startups em muitos lugares. Mas este talvez possa vir a ser assunto para a próxima escrita.



 



Legenda: A partir do Telescópio Event Horizon, os cientistas obtiveram a imagem do buraco negro no centro da galáxia M87, “delineada pela emissão de gás quente girando em torno dele sob a influência da forte gravidade perto de seu horizonte de eventos”.

Créditos: Event Horizon Telescope collaboration et al.



Fontes:

Press Release Nasa: April 10, 2019 - Black Hole Image Makes History; NASA Telescopes Coordinated Observations: https://www.nasa.gov/mission_pages/chandra/news/black-hole-image-makes-history

National Science Foundation: http://www.nsf.gov/blackholes

Telescópio Horizon de Eventos (EHT): https://eventhorizontelescope.org/


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