O anel brilhante em volta de uma região escura, que tornou histórica a primeira imagem de um buraco negro em 2019, não foi criado pelo processamento dos dados.
A conclusão é de um estudo publicado nesta quarta-feira (11) na revista Nature. Os autores reconstruíram a imagem do M87*, no centro da galáxia Messier 87, com um método independente do original.
A estrutura voltou a aparecer em observações de 2017, 2018 e 2021. O resultado responde à dúvida levantada por análises que, nos anos seguintes, não encontraram o anel com clareza.
Por que a imagem estava em dúvida
O registro de 2019 veio do Event Horizon Telescope (EHT), uma rede de radiotelescópios espalhados pelo planeta. Eles operam de forma sincronizada e funcionam como um telescópio virtual quase do tamanho da Terra. Segundo os autores, a resolução equivale a distinguir a largura de um fio de cabelo a mais de mil quilômetros de distância.
Como não há antenas em todos os pontos da superfície terrestre, as observações têm lacunas. Algoritmos combinam os sinais captados e preenchem esses espaços. Por isso, a imagem é uma reconstrução, não uma fotografia convencional.
Depois da divulgação, outros grupos reprocessaram os mesmos dados com técnicas diferentes. Em alguns casos, o anel não apareceu de forma nítida. A pergunta passou a ser quanto do formato vinha dos dados e quanto dependia das escolhas feitas no processamento.
Como funciona o novo algoritmo
A equipe usou dados de grupos fechados de três radiotelescópios. Essa estratégia reduz a influência de erros de calibração dos equipamentos. O método também não presume nenhum formato ou tamanho para a imagem: são os próprios dados que conduzem a reconstrução.
Para evitar que a inteligência artificial produzisse uma imagem influenciada pelo que os cientistas já esperavam ver, os pesquisadores fizeram uma escolha incomum: treinaram o sistema com fotografias de objetos e animais.
Nos conjuntos de dados de melhor qualidade de cada ano, o anel apareceu repetidamente e com tamanho semelhante. O diâmetro médio foi de 42,2 microssegundos de arco, praticamente o mesmo das análises anteriores. Combinada à distância do objeto, essa medida indica uma massa de cerca de 6,5 bilhões de vezes a do Sol.
O que ainda está em aberto
O avanço está na robustez do resultado, não em uma imagem definitiva. A espessura exata do anel e a distribuição do brilho ao redor dele ainda variam conforme o método e a qualidade dos dados. O que se manteve firme foi a estrutura compacta com centro escuro, compatível com a sombra de um buraco negro.
Essa sombra está associada ao horizonte de eventos, o limite a partir do qual nem a luz escapa. O anel é a radiação do material extremamente quente ao redor do M87*, com a trajetória curvada pela gravidade. O tamanho dele permite comparar as observações com o que a relatividade geral de Albert Einstein prevê para a luz perto de objetos de gravidade extrema.
O próximo salto depende de mais nitidez. “Uma das questões que permanecem sobre M87* é se conseguimos detectar fótons que chegam até nós depois de completar várias órbitas ao redor do buraco negro. Para isso, precisaremos de uma imagem ainda mais nítida, o que exigirá radiobservatórios no espaço”, afirma o pesquisador Lai.
A radioastronomia teve outros marcos recentes: em setembro, o conjunto MeerKAT captou o primeiro sinal de rádio atribuído a um exoplaneta, Beta Pictoris b.