Em breve poderemos VER um buraco negro de verdade

buraco negro - poderemos ver um
Nós nunca conseguimos avistar um buraco negro, mas isso pode mudar em breve...



Sagittarius A* é um dos objetos mais fascinante de toda a nossa Galáxia, afinal de contas, trata-se do buraco negro supermassivo da Via Láctea. Segundo estudos científicos, a maioria das galáxias (se não todas) abriga um buraco negro em sua região central.

Os cientistas não conseguiram, até agora, "ver" um buraco negro, já que seu poder gravitacional é tão grande que nem mesmo a luz escapa dele. Porém, diversas estrelas parecem orbitar um ponto vazio no espaço, e segundo cálculos matemáticos, o corpo responsável por essa atração gravitacional é muito, muito massivo. E sua massa seria tão grande que nem mesmo a luz consegue se livrar de seu poder gravitacional. Mas o horizonte de eventos pode produzir e liberar radiação.

Animação mostra a órbita de diversas estrelas no centro da Via Láctea,
entre 1995 e 2011. Essa série de observações nos deram a maior
evidência de que Sagittarius A* é um buraco negro.
Créditos: Keck / UCLA / Galactic Center Group / Andrea Ghez
O buraco negro da nossa Galáxia tem uma massa de aproximadamente 4 milhões de vezes a do nosso Sol, e apesar de nunca termos o observado diretamente, há diversas evidências de que ele realmente está lá. Apesar disso, alguns cientistas permanecem céticos sobre esse assunto, já que ninguém nunca conseguiu observar de fato o nosso buraco negro central, e nenhum outro inclusive. Mas isso pode mudar em breve.

No deserto do Atacama, norte do Chile, temos uma rede de observatórios que funciona como uma grande janela para o espaço. Lá, cientistas e pesquisadores de diversos países conseguem enxergar o invisível aos olhos humanos, e assim, descobrir quase que diariamente diversos segredos do cosmos.

Ainda assim, observar um buraco negro com um ou até mesmo com uma rede de telescópios não é uma tarefa fácil. Eles precisam de diversos telescópios grandes, sensíveis e superpotentes. E no deserto do Atacama encontra-se uma peça chave para desvendar esse segredo: O VLT (Very Large Telescope - ou Telescópio Muito Grande em português), operado pelo ESO (Observatório Europeu do Sul), no qual o Brasil faz parte. E é utilizando o VLT que poderemos obter a primeira "imagem" do buraco negro Sagittarius A*.




Os cientistas empregaram uma técnica chamada "interferômetro" para acumular todo o poder de várias observações de diversos telescópios em uma só imagem. Normalmente, o poder de ampliação e resolução são limitados ao espelho primário de um telescópio, porém, usando o "interferômetro", é possível avançar grandes passos. Um computador superpotente combina a imagem captada por cada telescópio criando um espelho virtual que pode ser tão grande quanto a distância entre os telescópios.

ALMA - ESO
Quatro das 66 antenas pertencentes ao Observatório ALMA. Créditos: ESO

E pra ajudar nisso tudo, existe um outro observatório próximo ao VLT, chamado ALMA (Atacama Large Milimeter Array), que é um rádio telescópio com 66 antenas que podem ser usadas para observar regiões do espaço que telescópios comuns (de luz visível) não podem enxergar.




O que é ainda mais empolgante é que, desde 2015, o Observatório ALMA pertence a rede mundial de rádio telescópios chamada EHT (Event Horizon Telescope), que conecta diversos observatórios através de interferômetro. Então, basicamente, o Event Horizon Telescope é um rádio telescópio virtual que tem o tamanho de todo o nosso planeta. É o maior projeto astronômico existente, e tudo isso é virtual.

buraco negro
Ilustração artística de um buraco negro. Créditos: Dimitar Todorov / Alamy

O objetivo principal do EHT é "observar o horizonte de eventos do buraco negro supermassivo Sagittarius A*". O horizonte de eventos é a região do espaço que envolve o buraco negro, ou o limite em que um objeto qualquer não pode mais escapar. Qualquer coisa (seja uma caneta ou uma estrela) que chegar no horizonte de eventos, será engolida pelo buraco negro. Nada escapa.

O grande projeto nunca foi feito antes, e pode ajudar a carimbar de vez a existência dos buracos negros, embora os cientistas responsáveis digam que na verdade, o objetivo principal não seja "provar" a existência dos buracos negros, mas sim, adquirir conhecimento sobre a natureza do espaço tempo.




Portanto, em breve poderemos ter os primeiros dados observacionais diretos de um buraco negro, e a primeira imagem de um objeto que até agora, é um grande mistério na Astronomia. Estamos conhecendo cada vez mais o Universo em que vivemos.




Imagens: (capa-ilustração/Interstelar) / Keck / UCLA / Galactic Center Group / Andrea Ghez / ESO / Dimitar Todorov / Alamy
08/06/16


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10 comentários:

  1. Muito interessante essa animação das estrelas orbitando o centro da via láctea. O que mais me chamou atenção nessa imagem é o comportamento da estrela SO-16, com a sua órbita muito excêntrica. E isso me faz pensar como funcionaria o efeito espaço/tempo em um corpo como esse, orbitando um buraco negro.
    Será que cada vez que essa estrela e seus possíveis planetas cruzem o buraco negro em seu ponto mais próximo, então para um observador local seria possível perceber uma nítida aceleração na passagem do tempo ao observar corpos mais distantes? E ao se afastar cada vez mais do buraco negro, essa percepção tenderia a ficar cada vez menos aparente? Ou será que nada disso é perceptível, sendo apenas possível perceber isso caso estivesse bem próximo do horizonte de evento do buraco negro?
    Ou poderíamos ir mais adiante e nos indagar: Seria possível viver em planeta que orbita um buraco em uma órbita tão próxima? Essa variação no efeito gravitacional no caso de um corpo como a estrela SO-16, não criaria uma enorme instabilidade para o surgimento da vida? Ou ainda: será que a vida só é viabilizada quando o efeito gravitacional que atua sobre o planeta é relativamente constante?
    Ou será que uma estrela que orbita um buraco negro em uma órbita tão alongada nem planeta deve possuir, já que, cada vez que a estrela passa próximo do buraco negro, qualquer corpo orbitando a estrela tenderia a ser expulso de sua órbita estável ao redor da estrela?
    Muitas perguntas, eu sei. Mas são ideias interessantes que valem a pena pensar e estudar. ^^

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    Respostas
    1. Milton, realmente são grandes e intrigantes questões! Existe também a questão que Sagitarius A estaria a aproximadamente 27.000 anos-luz da Terra, logo o que observamos hoje já não deve existir mais.... resultado bug mental rsrsrs Mais uma bela matéria da Galeria do Meteorito!

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    2. Realmente, muitas perguntas e poucas respostas, por enquanto. Não tinha notado na órbita da estrela SO-16, e realmente, ela é muito alongada...

      Das duas uma: ou ela será engolida em breve, ou então será arremessada para outra região da Via Láctea, por conta do efeito de estilingue gravitacional.

      Um grande abraço pessoal! Obrigado também pela participação! :)

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    3. Exatamente Diego. Essa variação que existe no espaço/tempo dá um nó mental. Pois quanto mais próximo do centro da galáxia, mais lentamente o tempo passará devido a uma maior força gravitacional nessa região, enquanto na periferia da galáxia o tempo tenderá a passar mais rapidamente. Isso leva a pensar que quando observamos uma estrela próximo de Sagitarius A, estamos vendo uma estrela que tem uma idade maior do que aquilo que nos é mostrado pela luz que ela emite, afinal a passagem do tempo nessa região é mais lenta do que aqui na periferia da galáxia. Em outras palavras, tudo envelhece mais lentamente no centro da galáxia. A grande dúvida é: de quanto é essa variação no espaço/tempo? É bem interessante essa indagação. ^^

      Redação: eu pensei nessas possibilidades também, mas pode ser que estamos tendo uma falsa impressão de excentricidade de órbita. Vai ver estamos vendo essa órbita quase que de perfil, por isso que temos essa impressão de órbita super alongada.
      E isso me faz pensar que o mesmo acontece quando olhamos para o céu e nos situamos pelas constelações. Isso é válido apenas para a nossa região do espaço. Se fossemos para outro canto da galáxia, veríamos um céu aparentemente "alienígena", devido a mudança de perspectiva de todas as estrelas no céu a noite.

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    4. Outra coisa legal para se pensar: recentemente os cientistas encontraram um buraco negro com massa de aproximadamente 12 bilhões de massas solares. Se imaginarmos que possa haver um planeta com condições de abrigar vida próximo desse imenso buraco negro, pense em como seria olhar o céu a noite nessa região. Provalmente a dilatação do espaço/tempo fique tão acentuado a ponto de um observador daquela região conseguir ver os braços de outras galaxias girando de maneira dinamica. Ou ao menos, ver uma grande atividade no céu a noite, ao contrário da nossa região, onde o céu noturno permanece inalterado por milhões de anos sem qualquer mudança aparente.
      Abraços!

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    5. Verdade Milton. E em relação as constelações serem diferentes em outros cantos da Galáxia, nem precisa ir tão longe. Mesmo aqui na Terra, a algumas centenas de anos atrás, algumas estrelas tinham posições relativamente diferentes se comparadas com agora. Isso ocorre por conta da trajetória orbital de cada uma delas ao redor do centro galático. Imagine se fosse possível voltar no tempo e ver o céu da época dos dinossauros. Poderia ser muio diferente...

      Abraços!

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  2. E o corpo S-45 que passa pelo buraco Negro sem ser afetado, como pode?

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    Respostas
    1. Neste caso é bem provável que estamos vendo a trajetória do corpo totalmente de lado, no plano de órbita da estrela. Abraço!

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    2. Neste caso é bem provável que estamos vendo a trajetória do corpo totalmente de lado, no plano de órbita da estrela. Abraço!

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    3. Provavelmente a órbita do SO-45 é gigantesca, se ele está com uma curva táo aberta no pericentro, o apocentro deve ser bem longe

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