Novo algoritmo irá permitir a primeira imagem de um buraco negro

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Se fizer uma pesquisa de imagens com o termo “buraco negro” no Google, irá encontrar diversas imagens incrivelmente belas, chocantes, e inspiradoras que apenas sugerem a magnitude desses destes gigantes cósmicos incomensuráveis.

Mas a triste verdade é que todas são apenas imagens bonitas que representam as nossas melhores suposições sobre a natureza dos buracos negros, porque mesmo a própria luz não consegue escapar depois de ter ultrapassado a linha do horizonte de eventos. E temos ainda o facto de os buracos negros estarem incrivelmente distantes da Terra, e serem quase totalmente invisíveis para nós.

Felizmente, os físicos não desistem apenas por faltarem alguns fotões – uma equipa do MIT e de Harvard desenvolveu um novo algoritmo que irá ajudá-los a produzir a primeira imagem real de um buraco negro.

“Um buraco negro está bastante longe e é muito compacto”, a pesquisadora principal e estudante pós-graduação no MIT, Katie Bouman, explica. “[Tirar uma fotografia ao buraco negro no centro da Via Láctea é] equivalente tirar uma foto de uma toranja na Lua, mas com um telescópio rádio.”

“Para criar uma imagem de algo tão pequeno seria necessário um telescópio com um diâmetro de 10 000 km, o que não é prático, porque o diâmetro da Terra não chega sequer aos 13 000 quilómetros.”

Interiorize a ideia. Precisamos de um telescópio maior do que a Terra para ver estas coisas como vemos outros planetas e estrelas… Temos de recorrer claramente ao Plano B.

O Plano B é um algoritmo que, essencialmente junta os dados recolhidos a partir de telescópios rádio posicionados em redor do globo para criar uma imagem coesa de um buraco negro – um projeto conhecido como Telescópio Event Horizon.

Mas porquê com telescópios rádio? Bem, nós sabemos que os buracos negros não emitem luz visível como as estrelas ou os asteróides, mas poderíamos utilizar os sinais de ondas rádio para termos uma ideia de como se aparentam os buracos negros, e esses sinais trazem a vantagem adicional de não serem afectados pela poeira espacial.

“Os comprimentos de onda rádio trazem uma série de vantagens”, diz Bouman. “Assim como frequências de rádio passam pelas paredes, eles perfuram a poeira galáctica. Nós nunca seriamos capazes de ver o centro da nossa galáxia em comprimentos de onda visíveis porque existem muitas coisas no meio.”

Em vez de construir um radiotelescópio do tamanho da Terra para ver um buraco negro, vamos transformar a Terra em si num prato de rádio telescópio gigante, e ao interligarmos o maior número de radiotelescópios possível, e preenchendo os espaços entre eles com um monte de matemática bastante inteligente. Ciência, Adoro-Te.

Bouman e a sua equipa conseguiram até agora que seis observatórios de todo o mundo assinassem o projecto do Telescópio Event Horizon, e esperam obter mais confirmações nas próximas semanas.

O plano é que estes telescópios se foquem no buraco negro no centro da nossa galáxia Via Láctea, chamado Sagittarius A, removendo tanto “ruído” quanto possível. Utilizando os dados que colectarem, Bouman e sua equipa irão começar a construir a primeira imagem real de um buraco negro.

Ao mesmo tempo, o novo algoritmo de Bouman, chamado CHIRP (Continuous High-resolution Image Reconstruction using Patch priors), será aplicado aos dados que obtidos pelos vários telescópios, criando uma “sugestão” para as zonas que os telescópios não captarem.

Isto será alcançado utilizando a mesma técnica que os físicos têm utilizado para detectar buracos negros na nossa galáxia e além.

“Para detectar-mos buracos negros hoje em dia, observatórios repletos de computadores verificam e registam os pontos brilhantes de luz que são emitidos como um buraco negro, digamos, come plasma de uma estrela,” Sarah Kramer explica ao Tech Insider.

“O novo modelo irá utilizar esses dados sobre buracos negros conhecidos para identificar padrões comuns entre os objectos enigmáticos. Em seguida, o software irá “analisar” esses padrões e utilizá-los para prever o que está presente em áreas que não conseguimos observar utilizando radiotelescópios.”

A equipa deverá apresentar o seu plano a 27 de junho, na Conferência sobre Visão Computacional e Reconhecimento de Padrões em Las Vegas. A partir desse ponto, outros pesquisadores terão a oportunidade de se debruçar sobre os seus cálculos e verificar se fazem sentido, e se as suas suposições estiverem corretas, poderemos obter a primeira imagem real de um buraco negro algures no próximo ano.


(Vídeo em Inglês)

[ScienceAlert]

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