Nova reconstrução confirma anel de luz em torno do buraco negro M87* pelo método independente

A primeira imagem de um buraco negro, divulgada em 2019, ganhou uma confirmação importante. Pesquisadores refizeram a reconstrução do M87*, buraco negro supermassivo no centro da galáxia Messier 87, por meio de um método independente do usado originalmente, e o resultado voltou a exibir a mesma estrutura: uma região escura cercada por um anel brilhante. O trabalho foi publicado nesta quarta-feira (11) na revista científica Nature.

A relevância do achado está no fato de que esse formato anelar é uma das principais características previstas para imagens de buracos negros. Ele surge da luz de material extremamente quente que orbita o objeto e é curvada pela sua gravidade intensa. No centro, forma-se a chamada sombra do buraco negro, área escura ligada ao horizonte de eventos, limite além do qual nem a luz consegue escapar.

Como a imagem é construída

Vale esclarecer que o M87* não aparece diretamente na célebre fotografia. O que se registra são as ondas de rádio emitidas pelo gás ao redor do objeto, e a aparência de anel resulta da curvatura desse trajeto luminoso. A imagem de 2019 foi produzida pelo Event Horizon Telescope (EHT), uma rede de radiotelescópios distribuídos pelo planeta que operam de forma sincronizada, funcionando como um telescópio virtual com dimensões próximas às da Terra.

Essa configuração permite alcançar uma resolução extrema. Segundo os autores, a capacidade de observação equivale a distinguir a espessura de um fio de cabelo a mais de mil quilômetros de distância. Ainda assim, a cobertura é incompleta, já que não há antenas em todos os pontos do globo. As lacunas são preenchidas por algoritmos que combinam os sinais captados, o que levanta a questão de até que ponto a forma final depende das escolhas feitas durante o processamento.

Novo método e resultados

Após a divulgação de 2019, outros grupos reanalisaram os mesmos dados com abordagens diferentes e obtiveram, em alguns casos, resultados em que o anel não se destacava com nitidez. Para responder a essa dúvida, a equipe responsável pelo novo estudo desenvolveu um algoritmo baseado em grupos fechados de três radiotelescópios, estratégia que diminui o impacto de erros de calibração dos instrumentos.

Para evitar que o sistema reproduzisse expectativas prévias, os pesquisadores o treinaram com fotografias de objetos e animais, e não com imagens de buracos negros. O método também não parte de qualquer suposição sobre o formato ou o tamanho da estrutura, deixando que os próprios dados determinem a reconstrução.

Aplicada às observações de 2017, 2018 e 2021, a técnica voltou a revelar o anel nos conjuntos de melhor qualidade de cada ano, com dimensões semelhantes. O diâmetro médio encontrado foi de 42,2 microssegundos de arco, valor praticamente igual ao das análises anteriores. A partir dessa medida e da distância do objeto, estimou-se que o M87* tenha massa de cerca de 6,5 bilhões de vezes a do Sol.

O que ainda não está definido

O tamanho do anel também serve de base para comparar as observações com as previsões da teoria da relatividade geral, formulada por Albert Einstein, para a luz próxima a objetos de gravidade extrema. Ainda assim, o estudo não encerra todas as dúvidas. A espessura exata do anel e a distribuição do brilho ao seu redor continuam variando conforme o método e a qualidade dos dados.

O aspecto que se mostrou mais consistente foi justamente o que caracterizou o registro de 2019: uma estrutura compacta em forma de anel, com uma região escura no centro compatível com a sombra de um buraco negro. Resta investigar se é possível captar fótons que deram várias voltas ao redor do objeto antes de chegar à Terra, tarefa que, segundo os pesquisadores, exigirá imagens mais nítidas e radiobservatórios instalados no espaço.