Estamos prestes a perscrutar o abismo.
Os buracos negros estão entre os objetos mais fascinantes do universo conhecido. Mas, apesar do fato de que eles são suspeitos de esconder-se no centro da maioria das galáxias, a realidade é que ninguém jamais foi capaz de realmente fotografar um.
Isso porque os buracos negros, como o próprio nome indica, são muito, muito escuros. Eles são tão maciços que eles irreversivelmente consumem tudo o que cruza seu horizonte de eventos, incluindo a luz, tornando-os impossíveis de fotografar. Mas isso pode estar prestes a mudar com uma nova rede de telescópios que será acionada em abril deste ano.
O chamado Event Horizon Telescope, ou Telescópio Horizonte de Eventos, é um dispositivo constituído por uma rede de receptores de rádio localizados em todo o planeta, incluindo o Pólo Sul, os EUA, Chile, e os Alpes franceses.
A rede será ligada entre 5 e 14 de Abril, e os resultados vão colocar a teoria da relatividade geral de Einstein em teste novamente, como nunca antes.
O Telescópio Event Horizon funciona usando uma técnica conhecida como a linha de base interferometria muito longa (very-long-baseline interferometry – VLBI), o que significa que a rede de receptores vai se concentrar em ondas de rádio emitidas por um determinado objeto no espaço de uma só vez.
Para o buraco negro, eles vão focar em ondas de rádio com um comprimento de onda de 1,3 mm (230 GHz), o que lhes dá a melhor chance de perfuração através de quaisquer nuvens de gás e poeira que bloqueiem o buraco negro.
E como há tantas dessas antenas sintonizadas em um único ponto, a resolução do telescópio deve ser de 50 microssegundos. Para colocar isso em perspectiva, é o equivalente a ser capaz de ver uma uva na superfície da Lua
Isso é importante, porque o primeiro alvo será o enorme buraco negro no centro da nossa galáxia, chamado de Sagitário A*, que na verdade tem apenas o tamanho de um alfinete no nosso céu noturno.
Nós nunca observamos diretamente Sagitário A*, mas os pesquisadores sabem que ele existe devido à forma como ele influencia a órbita de estrelas próximas.
Com base no comportamento dessas estrelas, os pesquisadores prevêem que o buraco negro provavelmente tenha cerca de 4 milhões de vezes a massa do nosso Sol, mas com um diâmetro horizonte de eventos de apenas 20.000 mil km ou mais.
A uma distância de cerca de 26.000 anos-luz da Terra, ele se torna um alvo muito pequeno.
Mas o Telescópio Event Horizon terá como objetivo de observar o ambiente imediato em torno do buraco negro, e ele deve ser capaz de obter uma resolução suficiente para ver o próprio buraco negro.
“Há um grande entusiasmo”, disse o líder do projeto Sheperd Doeleman, do Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica ao jornalista Jonathan Amos na BBC, esta semana.
“Em abril, vamos fazer as observações nas quais nós acreditamos ser a primeira chance real de colocar o horizonte de eventos de um buraco negro em foco.”
Então, o que podemos esperar para ver se o projeto for bem sucedido?
Os pesquisadores prevêem que o buraco negro será parecido com anel brilhante de luz em torno de uma bolha escura.
A luz está sendo emitida por partículas de gás e poeira que são aceleradas a altas velocidades pouco antes que de serem rasgadas e consumidas pelo buraco negro. A esfera escura seria a sombra deste cenário caótico.
Mas, se Einstein estava certo, devemos ver mais de um anel crescente de luz – pois um efeito Doppler dramático deve fazer com que o material que estiver em movimento em direção à Terra pareça muito mais brilhante.
“Esperamos que ele se pareça como uma lua crescente – ele não vai se parecer como um anel,” disse o membro da equipe Feryal Özel em uma conferência de imprensa no ano passado. “O resto do anel também irá emitir, mas o que você vai brilhantemente enxergar é um crescente.”
Se a equipe for capaz de medir a sombra escura projetada pelo buraco negro, ela será enorme, pois a relatividade geral faz algumas previsões muito específicas sobre qual tamanho deveria ser, baseado em quanto o buraco negro deve dobrar o espaço-tempo.
“Nós sabemos exatamente o que a relatividade geral prevê para esse tamanho”, disse Özel. “Chegar à beira de um buraco negro, e os testes de relatividade geral que poderão ser executados, são qualitativamente e quantitativamente diferentes.”
O que acontece se vermos outra coisa? Doeleman disse que isto é definitivamente uma possibilidade, e que iria abalar o mundo da física como a conhecemos.
“Como eu disse antes, nunca é uma boa ideia apostar contra Einstein, mas se vermos algo que é muito diferente do que esperamos, teremos que reavaliar a teoria da gravidade”, disse ele.
“Eu não espero que isso vá acontecer, mas tudo pode acontecer e essa é a beleza da coisa.”
Dados toda a informação que todos os pesquisadores de dados terão de processar, não devemos esperar que as primeiras imagens de um buraco negro chegue a público té o final do ano, ou até o início de 2018.
Mas quando essas primeiras fotos forem divulgadas, vai ser um momento muito emocionante para a humanidade.
“Uma coisa que poderia excitar o público quase tanto quanto uma demonstração aérea de Plutão seria uma imagem de um buraco negro, de perto”, disse Ӧzel na 227ª reunião da American Astronomical Society no ano passado.
Traduzido e adaptado de Science Alert