![\"\"](\"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2022\/05\/eso2208-eht-mwa-1024x1024.jpg\")
Mas o que acontece depois destas imagens serem capturadas?<\/p>\n\n\n\n
“A obten\u00e7\u00e3o de uma imagem \u00e9 apenas o come\u00e7o. Para compreender realmente o objeto que estamos a observar, tivemos de o comparar com simula\u00e7\u00f5es”, disse Chi-Kwan “CK” Chan, professor associado de investiga\u00e7\u00e3o no Observat\u00f3rio Steward, da Faculdade de Ci\u00eancias da Universidade do Arizona. Chan \u00e9 o secret\u00e1rio do conselho cient\u00edfico do EHT e investigador s\u00e9nior do projeto internacional BH PIRE (Black Hole Partnerships for International Research and Education), que trabalha no desenvolvimento de infraestruturas para dar in\u00edcio a projetos astron\u00f3micos como o EHT na era da ci\u00eancia de dados gigantescos.<\/p>\n\n\n\n
Chan \u00e9 tamb\u00e9m um l\u00edder dos esfor\u00e7os de modela\u00e7\u00e3o te\u00f3rica e interpreta\u00e7\u00e3o da colabora\u00e7\u00e3o EHT para Sagit\u00e1rio A*, o tema da foto mais recente e de uma s\u00e9rie de artigos cient\u00edficos publicados pela Colabora\u00e7\u00e3o EHT na revista The Astrophysical Journal Letters. Coordenou o quinto artigo, que se centra na cria\u00e7\u00e3o de simula\u00e7\u00f5es do buraco negro e na sua transforma\u00e7\u00e3o em imagens sint\u00e9ticas que podem ser comparadas com observa\u00e7\u00f5es reais para nos ensinar algo novo sobre o buraco negro.<\/p>\n\n\n\n
Como resultado deste processo, os cientistas do EHT determinaram que Sagit\u00e1rio A* est\u00e1 provavelmente a girar e que tem um campo magn\u00e9tico ligeiramente mais forte do que um \u00edman de frigor\u00edfico, que \u00e9 suficiente para empurrar para longe o g\u00e1s pr\u00f3ximo. O g\u00e1s que cai no buraco negro forma um disco que, da Terra, parece ser visto de face e n\u00e3o de lado. Este disco de brilho difuso \u00e9 constitu\u00eddo por g\u00e1s superaquecido, ou plasma, e part\u00edculas carregadas. Os eletr\u00f5es s\u00e3o 100 vezes mais frios do que os i\u00f5es no plasma e o disco gira na mesma dire\u00e7\u00e3o que o buraco negro. Al\u00e9m disso, apenas uma parte deste material cai no buraco negro. Se Sgr A* fosse uma pessoa, consumiria um \u00fanico gr\u00e3o de arroz a cada milh\u00e3o de anos.<\/p>\n\n\n\n
Encontrando significado<\/strong><\/p>\n\n\n\n A Universidade do Arizona, juntamente com a Universidade de Illinois e a Universidade de Harvard, lideraram o esfor\u00e7o para criar a maior cole\u00e7\u00e3o de simula\u00e7\u00f5es at\u00e9 \u00e0 data, a que a Colabora\u00e7\u00e3o EHT chama a biblioteca de simula\u00e7\u00e3o. Esta biblioteca \u00e9 constitu\u00edda por milhares de conjuntos de dados – contendo informa\u00e7\u00f5es sobre como o plasma interage com os campos magn\u00e9ticos em torno de buracos negros – e milh\u00f5es de imagens simuladas. Cada simula\u00e7\u00e3o assume algo diferente sobre as propriedades e caracter\u00edsticas do buraco negro e do seu ambiente circundante.<\/p>\n\n\n\n Os cientistas do EHT podem comparar cada imagem simulada com a imagem real do buraco negro para encontrar uma correspond\u00eancia. A simula\u00e7\u00e3o que cria o instant\u00e2neo com a correspond\u00eancia mais pr\u00f3xima pode ensinar-nos algo sobre o buraco negro real, incluindo a temperatura do plasma e a for\u00e7a do seu campo magn\u00e9tico.<\/p>\n\n\n\n O processo de simula\u00e7\u00e3o envolve a utiliza\u00e7\u00e3o de supercomputadores para resolver o que se chama de equa\u00e7\u00f5es magneto-hidrodin\u00e2micas relativistas gerais (ou MHDRG), que revelam o movimento de material e energia em torno de buracos negros dentro de um espa\u00e7o e tempo dramaticamente deformados. As simula\u00e7\u00f5es MHDRG s\u00e3o semelhantes \u00e0s simula\u00e7\u00f5es usadas para compreender como o ar flui em torno de naves espaciais, disse Chan, mas as simula\u00e7\u00f5es MHDRG tamb\u00e9m influenciam as for\u00e7as extremas da gravidade como descrito pela teoria da relatividade geral de Einstein e a intera\u00e7\u00e3o entre os campos magn\u00e9ticos e o plasma.<\/p>\n\n\n\n Ao contr\u00e1rio de equa\u00e7\u00f5es mais simples, que podem ser resolvidas com l\u00e1pis, papel e tempo, as equa\u00e7\u00f5es MHDRG s\u00e3o muito mais complexas, pois s\u00e3o respons\u00e1veis pelo feedback constante entre os campos magn\u00e9ticos e o plasma, resultando numa equa\u00e7\u00e3o em constante mudan\u00e7a.<\/p>\n\n\n\n Para criar a biblioteca de simula\u00e7\u00f5es, a Colabora\u00e7\u00e3o EHT precisou de 80 milh\u00f5es de horas de tempo de CPU, tempo de processamento, o que equivale a correr 2000 computadores port\u00e1teis \u00e0 velocidade m\u00e1xima durante um ano inteiro. A colabora\u00e7\u00e3o efetuou os c\u00e1lculos para criar a biblioteca com o supercomputador Frontera no TACC (Texas Advanced Computing Center), financiado pela NSF (National Science Foundation), onde Chan \u00e9 o principal investigador na aloca\u00e7\u00e3o de parcerias a grande escala. Com este recurso, a equipa p\u00f4de terminar a biblioteca de simula\u00e7\u00f5es em dois meses.<\/p>\n\n\n\n “Para comparar simula\u00e7\u00f5es como esta com observa\u00e7\u00f5es EHT, precisamos de fazer c\u00e1lculos adicionais para traduzir os dados MHDRG tamb\u00e9m em imagens,” disse Chan. “Estes tipos de c\u00e1lculos s\u00e3o chamados de tra\u00e7ado de raios relativista geral.”<\/p>\n\n\n\n O EHT foi concebido para detetar um comprimento de onda espec\u00edfico – 1,3 mil\u00edmetros – no r\u00e1dio a partir do buraco negro no Centro Gal\u00e1ctico. Para simular estas ondas de r\u00e1dio e criar imagens, os cientistas tra\u00e7am o caminho que a luz percorreu de volta ao buraco negro, mais uma vez utilizando supercomputadores.<\/p>\n\n\n\n Chan liderou grande parte dos esfor\u00e7os de c\u00e1lculo do tra\u00e7ado de raios para Sagit\u00e1rio A* atrav\u00e9s do CyVerse, uma ciberinfraestrutura nacional com sede na Universidade do Arizona, e do Open Science Grid da NSF, um cons\u00f3rcio para o c\u00e1lculo de grandes quantidades de dados. A equipa da Universidade do Arizona n\u00e3o s\u00f3 liderou o esfor\u00e7o para adquirir os recursos computacionais para executar estas simula\u00e7\u00f5es, como tamb\u00e9m criou o software que facilitou os c\u00e1lculos.<\/p>\n\n\n\n O produto final s\u00e3o muitas anima\u00e7\u00f5es e imagens simuladas de um buraco negro produzidas por diferentes suposi\u00e7\u00f5es acerca da f\u00edsica subjacente. A equipa compara ent\u00e3o essas anima\u00e7\u00f5es e imagens com buracos negros reais.<\/p>\n\n\n\n Mais para aprender<\/strong><\/p>\n\n\n\n Os estudantes da Universidade do Arizona desempenharam um papel importante em tornar a compara\u00e7\u00e3o poss\u00edvel. Yuan Jea Hew, rec\u00e9m-graduado que estudou astronomia, e Anthony Hsu, estudante no segundo ano de inform\u00e1tica e matem\u00e1tica aplicada, desenvolveram algoritmos de an\u00e1lise de dados para tornar a compara\u00e7\u00e3o poss\u00edvel.<\/p>\n\n\n\n A colabora\u00e7\u00e3o baseou-se em 11 testes diferentes que as simula\u00e7\u00f5es do buraco negro tiveram de passar a fim de corresponder suficientemente ao buraco negro real.<\/p>\n\n\n\n “\u00c9 not\u00e1vel que compreendemos Sagit\u00e1rio A* t\u00e3o bem que temos alguns modelos aprovados em 10 dos 11 testes,” disse Chan.<\/p>\n\n\n\n Os testes consideraram vari\u00e1veis como o brilho de certos comprimentos de onda, o tamanho da imagem e o tamanho e largura do anel incandescente que rodeia o buraco negro.<\/p>\n\n\n\n “No entanto, nenhum modelo passou nos 11 testes,” disse Chan. O teste que os modelos tiveram mais dificuldade em vencer foi o da variabilidade, que mede quanto o buraco negro muda de momento para momento. As simula\u00e7\u00f5es s\u00e3o mais vari\u00e1veis do que o verdadeiro Sagit\u00e1rio A*.<\/p>\n\n\n\n “N\u00e3o importa quanto tempo corramos as simula\u00e7\u00f5es para as deixar ‘assentar’, a maioria das simula\u00e7\u00f5es ainda falhou nesse teste,” disse Chan. “N\u00e3o correspondem bem \u00e0 realidade, mas penso que isto \u00e9 mais excitante do que se tudo simplesmente funcionasse. Agora, podemos aprender alguma nova f\u00edsica e compreender melhor o nosso pr\u00f3prio buraco negro.”<\/p>\n\n\n\n Os professores da Universidade do Arizona que trabalham para compreender os buracos negros t\u00eam vindo a enfrentar este desafio h\u00e1 d\u00e9cadas e fizeram parte dos grupos de investiga\u00e7\u00e3o que identificaram o buraco negro no centro da Via L\u00e1ctea e o do centro da gal\u00e1xia Messier 87 como alvos ideais de estudo. A universidade tamb\u00e9m contribuiu com dois dos oitos telesc\u00f3pios da rede EHT usados para criar estas imagens – o SMT (Submillimeter Telescope) no Monte Graham, no estado norte-americano do Arizona, e o SPT (South Pole Telescope) na Ant\u00e1rtida. Em 2019, a Universidade do Arizona tamb\u00e9m adicionou o telesc\u00f3pio de 12 metros em Kitt Peak, igualmente no Arizona, \u00e0 rede global.<\/p>\n\n\n\n \/\/ Universidade do Arizona (comunicado de imprensa)<\/a><\/p>\n\n\n\n Sagit\u00e1rio A*: Buraco negro supermassivo:<\/strong> EHT (Event Horizon Telescope):<\/strong> Projeto internacional BH PIRE ((Black Hole Partnerships for International Research and Education):<\/strong> Supercomputador Frontera:<\/strong> CyVerse:<\/strong>![\"\"\/](\"https:\/\/images2.imgbox.com\/c7\/1d\/6VD7vQLR_o.jpg\")
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Cr\u00e9dito: TACC<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n<\/a>
Cr\u00e9dito: Colabora\u00e7\u00e3o EHT<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\nSaiba mais:<\/h3>\n\n\n\n
<\/strong>Wikipedia<\/a><\/p>\n\n\n\n
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Wikipedia<\/a><\/p>\n\n\n\n
P\u00e1gina principal (Universidade do Arizona)<\/a><\/p>\n\n\n\n
TACC<\/a><\/p>\n\n\n\n
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