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Futuros telescópios espaciais poderão revelar os mistérios dos buracos negros

Através da interferometria espacial, futuros telescópios podem conseguir observar o que há além do horizonte de eventos dos buracos negros, região de onde nem a luz escapa. A ideia foi proposta por uma equipe de pesquisadores liderada por Leonid Gurvits, do consórcio europeu de pesquisa Joint Institute for Very Long Baseline Interferometry European Research Infrastructure Consortium (JIVE ERIC).

Os buracos negros são alguns dos objetos mais misteriosos que conhecemos. O mais comum é que os estudos fiquem restritos aos efeitos que causam em seus arredores, mas em 2019 o projeto Event Horizon Telescope revelou a imagem do buraco negro da galáxia M87, a primeira já capturada destes objetos.

Buraco negro da galáxia M87, registrado pelo projeto Event Horizon (Imagem: Reprodução/EHT Collaboration)
Buraco negro da galáxia M87, registrado pelo projeto Event Horizon (Imagem: Reprodução/EHT Collaboration)

A imagem foi capturada graças à Interferometria de Longa Linha de Base (VLBI), que ajudou os cientistas a “ver” o anel brilhante ao redor do buraco negro M87*. Agora, a equipe de astrônomos envolvidos no estudo afirma que uma missão de interferometria baseada no espaço pode revelar ainda mais segredos dos buracos negros.

Nesta técnica, vários observatórios coletam a luz de um único objeto — no caso da VLBI, os astrônomos conseguiram detectar radiação em comprimentos de onda de milímetros e submilímetros.

Após registrar a imagem do buraco negro M87* e da matéria ao redor dele sendo engolida enquanto é distorcida pela gravidade, o próximo passo para a comunidade astronômica é registrar o anel de fótons; trata-se de uma região em que a gravidade é tão intensa que os fótons viajam em órbitas ao redor do buraco negro. Assim, instalações espaciais de VLBI podem capturar imagens detalhadas destes anéis e, quem sabe, do horizonte de eventos do buraco negro.

Simulação do anel de fótons ao redor do buraco negro M87* (Imagem: Reprodução/Andrew Chael, et al)
Simulação do anel de fótons ao redor do buraco negro M87* (Imagem: Reprodução/Andrew Chael, et al)

Pensando nisso, os autores destacaram o potencial do futuro telescópio Terahertz Exploration and Zooming-in for Astrophysics (THEZA). Este é um conceito que sugere usar a interferometria espacial para o estudo da física do espaço-tempo nos arredores dos buracos negros supermassivos. Um interferômetro baseado no conceito do telescópio THEZA poderia permitir observações de buracos negros a frequências maiores, sem a interferência da atmosfera terrestre.

Para o Dr. Zsolt Paragi, coautor do estudo, o THEZA pode revelar os processos por trás do crescimento dos buracos negros no início do universo. “E, mais importante, o THEZA ampliará nossos horizontes para a coleta de medidas detalhadas da sombra dos buracos negros”, ressaltou. “Isso resultará em um melhor entendimento da gravidade, o que é importante, porque a gravidade tem papel fundamental na definição do universo”.

O artigo com os resultados do estudo foi publicado no repositório online arXiv, sem revisão de pares.

Fonte: Canaltech

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