Astrônomo recriam imagem de anel de luz ao redor do buraco negro M87*

 Nova imagem do buraco negro M87* delimita ambiente ao seu redor (Crédito: Broderick et al. 2022, ApJ, 935, 61/Divulgação: Harvard News)

·     A luz pode passar extremamente perto do buraco negro e se concentrar diretamente em nossa direção. Então, o que devemos ver é um fino círculo de luz conhecido como anel de fótons. Em 2019, o Event Horizon Telescope nos deu nossa primeira imagem direta de um buraco negro. Era uma imagem poderosa, mas não com muitos detalhes. Parece um donut laranja embaçado.

Para ser justo, a verdadeira carne da descoberta estava nos dados, não na imagem. E, como mostra um estudo recente, há muito mais dados nos dados do que vimos. Uma das coisas importantes a entender sobre a imagem EHT é que ela não mostra o brilho do próprio buraco negro. Buracos negros não emitem luz diretamente.

E, ao contrário das imagens menos detalhadas de buracos negros supermassivos que temos, o brilho não se deve a jatos de plasma ou a um toro de gás superaquecido ao redor do buraco negro. Em vez disso, a imagem mostra a luz de rádio que foi focada pelo buraco negro.

O buraco negro em M87 é banhado pela luz do gás próximo, incluindo a luz do rádio. Quando um determinado feixe de luz passa perto do buraco negro, a deformação do espaço-tempo faz com que ele mude um pouco de direção.

Observamos a ligeira deflexão da luz de coisas como estrelas e galáxias várias vezes, mas perto de um buraco negro a luz pode mudar de direção significativamente. Ele poderia dar a volta para fazer uma curva em ângulo reto, ou até mesmo acabar voltando da direção em que veio. Quanto mais próximo o caminho do buraco negro, mais radical a mudança de direção.

A luz está passando perto do buraco negro em todas as direções, mas da nossa perspectiva, só podemos ver a luz que está focada em nós. Qualquer raio de luz que circule ao redor do buraco negro e se dirija em nossa direção, devemos ser capazes de ver.

Acontece que o buraco negro pode atuar como uma lente muito forte. A luz pode passar extremamente perto do buraco negro e se concentrar diretamente em nossa direção. Então, o que devemos ver é um fino círculo de luz conhecido como anel de fótons.

Parte da luz será mais brilhante, já que a rotação do buraco negro também dá à luz um pouco de aumento de energia. O tamanho do anel depende da massa do buraco negro, e o brilho da região mais brilhante depende da rotação do buraco negro.

Então, por que a imagem EHT não mostra o anel de fótons? Infelizmente, o espaço entre nós e o buraco negro não está completamente vazio. Ainda existe uma região circundante de gás frio, pela qual a luz tem que passar para chegar até nós. Algumas das luzes se espalham ao longo do caminho, tornando a imagem mais borrada do que gostaríamos. É aí que entra o novo estudo.

O brilho difuso da imagem EHT nos diz não apenas sobre o buraco negro, mas também sobre o gás difuso ao redor do buraco negro. A equipe observou que existem essencialmente duas imagens nos dados do EHT. Uma é a do próprio anel de fótons, e a outra é o brilho embaçado da região ao redor. Usando novos algoritmos de imagem, a equipe conseguiu separar os dois, revelando o anel de fótons do buraco negro. 

É um ótimo exemplo do poder de analisar dados de novas maneiras. As observações astronômicas modernas reúnem tantos dados que muitas vezes há muito mais informações do que poderíamos suspeitar. À medida que aprendemos a processar dados de forma mais eficaz, podemos revelar camadas ocultas sob a superfície.

Fonte: universetoday.com