Telescópios no espaço para imagens ainda mais nítidas de buracos negros

No espaço, o EHI tem uma resolução mais de cinco vezes a do EHT na Terra e as imagens podem ser reconstruídas com maior fidelidade. Parte superior esquerda: Modelo de Sagitário A * a uma frequência de observação de 230 GHz. Parte superior esquerda: simulação de uma imagem deste modelo com o EHT. Abaixo à esquerda: Modelo de Sagitário A * em uma frequência de observação de 690 GHz. Parte inferior direita: Simulação de uma imagem deste modelo com o EHI. Crédito: F. Roelofs e M. Moscibrodzka, Universidade Radboud

Os astrônomos conseguiram tirar a primeira imagem de um buraco negro, e agora o próximo desafio é como tirar fotos ainda mais nítidas, para que a Teoria da Relatividade Geral de Einstein possa ser testada. Os astrônomos da Universidade Radboud, junto com a Agência Espacial Européia (ESA) e outros, estão propondo um conceito para alcançar isso através do lançamento de radiotelescópios no espaço. Eles publicam seus planos na revista científica Astronomy & Astrophysics .

A idéia é colocar dois ou três satélites em órbita circular ao redor da Terra para observar buracos negros . O conceito atende pelo nome de Event Horizon Imager (EHI). Em seu novo estudo, os cientistas apresentam simulações de que imagens do buraco negro Sagitário A * ficariam se fossem tomadas por satélites como esses.

Mais de cinco vezes mais afiada

"Há muitas vantagens em usar satélites em vez de radiotelescópios permanentes na Terra, como acontece com o Telescópio Horizon de Eventos (EHT)", diz Freek Roelofs, um Ph.D. candidato na Universidade Radboud e o principal autor do artigo. "No espaço, você pode fazer observações em freqüências de rádio mais altas, porque as freqüências da Terra são filtradas pela atmosfera. As distâncias entre os telescópios no espaço também são maiores. Isso nos permite dar um grande passo adiante. Poderíamos para tirar fotos com uma resolução mais de cinco vezes o que é possível com o EHT. "

Imagens mais nítidas de um buraco negro levarão a melhores informações que poderiam ser usadas para testar a Teoria da Relatividade Geral de Einstein com mais detalhes. "O fato de os satélites estarem se movendo ao redor da Terra traz vantagens consideráveis", disse o professor de radioastronomia Heino Falcke. "Com eles, você pode obter imagens quase perfeitas para ver os detalhes reais dos buracos negros. Se pequenos desvios da teoria de Einstein ocorrerem, nós poderemos vê-los."

O EHI também será capaz de visualizar cerca de cinco buracos negros adicionais que são menores que os buracos negros nos quais o EHT está atualmente se concentrando. Estes últimos são Sagitário A * no centro da Via Láctea e M87 * no centro de Messier 87, uma galáxia enorme no Aglomerado de Virgem.

Desafios tecnológicos

Os pesquisadores simularam o que seriam capazes de ver com diferentes versões da tecnologia sob diferentes circunstâncias. Para isso, fizeram uso de modelos de comportamento de plasma em torno do buraco negro e da radiação resultante. "As simulações parecem promissoras a partir de um aspecto científico, mas há dificuldades para superar em nível técnico", diz Roelofs.

Os astrônomos colaboraram com cientistas da ESA / ESTEC para investigar a viabilidade técnica do projeto. "O conceito exige que você seja capaz de determinar a posição e a velocidade dos satélites com muita precisão", segundo Volodymyr Kudriashov, pesquisador do Radboud Radio Lab, que também trabalha na ESA / ESTEC. "Mas nós realmente acreditamos que o projeto é viável".

Também é necessário considerar como os satélites trocam dados. "Com o EHT, os discos rígidos com dados são transportados para o centro de processamento por avião. Isso obviamente não é possível no espaço". Neste conceito, os satélites trocarão dados através de um link de laser, com os dados sendo parcialmente processados ​​a bordo antes de serem enviados de volta à Terra para análise posterior. "Já existem links a laser no espaço", observa Kudriashov.

Sistema híbrido

A ideia é que os satélites funcionem inicialmente independentemente dos telescópios EHT. Mas a consideração também está sendo dada a um sistema híbrido, com os telescópios orbitantes combinados com os da Terra. Falcke: "Usar um híbrido como este poderia fornecer a possibilidade de criar imagens em movimento de um buraco negro, e você pode ser capaz de observar ainda mais e também fontes mais fracas."

Fonte: Phys.org