{"id":7444,"date":"2024-11-12T07:17:32","date_gmt":"2024-11-12T06:17:32","guid":{"rendered":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/?p=7444"},"modified":"2024-11-12T07:17:33","modified_gmt":"2024-11-12T06:17:33","slug":"astrofisicos-usam-ecos-de-luz-para-iluminar-buracos-negros","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/2024\/11\/12\/astrofisicos-usam-ecos-de-luz-para-iluminar-buracos-negros\/","title":{"rendered":"Astrof\u00edsicos usam ecos de luz para iluminar buracos negros"},"content":{"rendered":"
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\"\"<\/a>
Devido \u00e0 lente gravitacional, os fot\u00f5es de um \u00fanico flash de luz perto de um buraco negro seguem caminhos sinuosos. Alguns seguem a trajet\u00f3ria da linha azul, onde tomam um caminho direto para o observador. Outros orbitam em torno do buraco negro uma vez, seguindo a trajet\u00f3ria da linha vermelha tracejada. Outros ainda orbitam o buraco negro duas vezes, seguindo a linha tracejada verde. Como os diferentes caminhos t\u00eam diferentes atrasos temporal, os fot\u00f5es chegam um a seguir ao outro em sequ\u00eancia, e o flash de luz original parecer\u00e1 ecoar.\nCr\u00e9dito: George N. Wong<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Uma equipa de astrof\u00edsicos, liderada por acad\u00e9micos do IAS (Institute for Advanced Study), desenvolveu uma t\u00e9cnica inovadora para procurar ecos de luz de buracos negros. O seu novo m\u00e9todo, que facilitar\u00e1 a medi\u00e7\u00e3o da massa e da rota\u00e7\u00e3o dos buracos negros, representa um grande passo em frente, uma vez que funciona independentemente de muitas das outras formas atrav\u00e9s das quais os cientistas sondaram estes par\u00e2metros no passado.<\/p>\n\n\n\n

A investiga\u00e7\u00e3o, publicada na revista The Astrophysical Journal Letters, introduz um m\u00e9todo que poder\u00e1 fornecer evid\u00eancias diretas de que os fot\u00f5es circulam em torno dos buracos negros devido a um efeito conhecido como “lente gravitacional”.<\/p>\n\n\n\n

Uma lente gravitacional ocorre quando a luz passa perto de um buraco negro e a sua trajet\u00f3ria \u00e9 distorcida pelo forte campo gravitacional do buraco negro. O efeito permite que a luz siga v\u00e1rios percursos desde uma fonte at\u00e9 um observador na Terra: alguns raios de luz podem seguir uma rota direta, enquanto outros podem dar a volta ao buraco negro uma vez – ou v\u00e1rias – antes de chegar a n\u00f3s. Isto significa que a luz da mesma fonte pode chegar em alturas diferentes, resultando num “eco”.<\/p>\n\n\n\n

“O facto da luz circular \u00e0 volta dos buracos negros, causando ecos, \u00e9 uma teoria que existe h\u00e1 anos, mas esses ecos ainda n\u00e3o foram medidos”, afirma o autor principal do estudo, George N. Wong, membro da Escola de Ci\u00eancias Naturais do Instituto e investigador na Universidade de Princeton. “O nosso m\u00e9todo fornece um plano para efetuar estas medi\u00e7\u00f5es, que poder\u00e3o revolucionar a nossa compreens\u00e3o da f\u00edsica dos buracos negros”.<\/p>\n\n\n\n

A t\u00e9cnica permite que as fracas assinaturas de eco sejam isoladas da luz direta mais forte captada por telesc\u00f3pios interferom\u00e9tricos bem conhecidos, como o EHT (Event Horizon Telescope). Tanto Wong como uma das suas coautoras, Lia Medeiros, professora na Escola de Ci\u00eancias Naturais do Instituto e bolseira Einstein da NASA na Universidade de Princeton, trabalharam extensivamente como parte da Colabora\u00e7\u00e3o EHT.<\/p>\n\n\n\n

Para testar a sua t\u00e9cnica, Wong e Medeiros, trabalhando em conjunto com James Stone, Professor na Escola de Ci\u00eancias Naturais, e Alejandro C\u00e1rdenas-Avenda\u00f1o, bolseiro no Laborat\u00f3rio Nacional de Los Alamos e anteriormente associado \u00e0 Universidade de Princeton, efetuaram simula\u00e7\u00f5es de alta resolu\u00e7\u00e3o que tiraram dezenas de milhares de “instant\u00e2neos” de luz a viajar \u00e0 volta de um buraco negro supermassivo semelhante ao que se encontra no centro da gal\u00e1xia M87 (M87*), que se situa a cerca de 55 milh\u00f5es de anos-luz da Terra. Utilizando estas simula\u00e7\u00f5es, a equipa demonstrou que o seu m\u00e9todo podia inferir diretamente o per\u00edodo de atraso do eco nos dados simulados. Acreditam que a sua t\u00e9cnica ser\u00e1 aplic\u00e1vel a outros buracos negros, para al\u00e9m de M87*.<\/p>\n\n\n\n

“Este m\u00e9todo n\u00e3o s\u00f3 poder\u00e1 confirmar quando a luz que orbita um buraco negro foi medida, mas tamb\u00e9m fornecer\u00e1 uma nova ferramenta para medir as propriedades fundamentais do buraco negro”, explica Medeiros.<\/p>\n\n\n\n

Compreender estas propriedades \u00e9 importante. “Os buracos negros desempenham um papel significativo na evolu\u00e7\u00e3o do Universo”, afirma Wong. “Embora nos concentremos frequentemente na forma como os buracos negros puxam as coisas para dentro, eles tamb\u00e9m expelem grandes quantidades de energia para o seu ambiente. Desempenham um papel importante no desenvolvimento das gal\u00e1xias, afetando como, quando e onde se formam as estrelas e ajudando a determinar como a estrutura da pr\u00f3pria gal\u00e1xia evolui. Conhecer a distribui\u00e7\u00e3o da massa e da rota\u00e7\u00e3o dos buracos negros, e a forma como essa distribui\u00e7\u00e3o se altera ao longo do tempo, melhora muito a nossa compreens\u00e3o do Universo”.<\/p>\n\n\n\n

Medir a massa ou a rota\u00e7\u00e3o de um buraco negro \u00e9 complicado. A natureza do disco de acre\u00e7\u00e3o, nomeadamente a estrutura girat\u00f3ria de g\u00e1s quente e outra mat\u00e9ria que espirala para dentro em dire\u00e7\u00e3o a um buraco negro, pode “confundir” a medi\u00e7\u00e3o, observa Wong. No entanto, os ecos de luz fornecem uma medi\u00e7\u00e3o independente da massa e da rota\u00e7\u00e3o, e a exist\u00eancia de m\u00faltiplas medi\u00e7\u00f5es permite-nos produzir uma estimativa para esses par\u00e2metros “em que podemos realmente acreditar”, afirma Medeiros.<\/p>\n\n\n\n

A dete\u00e7\u00e3o de ecos de luz poder\u00e1 tamb\u00e9m permitir aos cientistas testar melhor as teorias da gravidade de Albert Einstein. Usando esta t\u00e9cnica, podemos encontrar coisas que nos fazem pensar “ei, isto \u00e9 estranho!”, acrescenta Medeiros. “A an\u00e1lise desses dados pode ajudar-nos a verificar se os buracos negros s\u00e3o de facto consistentes com a relatividade geral”.<\/p>\n\n\n\n

Os resultados da equipa sugerem que pode ser poss\u00edvel detetar ecos com um par de telesc\u00f3pios – um na Terra e outro no espa\u00e7o – trabalhando em conjunto para realizar o que pode ser descrito como “interferometria de longa linha de base”. Uma tal miss\u00e3o interferom\u00e9trica s\u00f3 precisa de ser “modesta”, afirma Wong. A sua t\u00e9cnica fornece um m\u00e9todo pr\u00e1tico e vi\u00e1vel para recolher informa\u00e7\u00f5es importantes e fi\u00e1veis sobre os buracos negros.<\/p>\n\n\n\n

\/\/ IAS (comunicado de imprensa)<\/a>
\/\/ Artigo cient\u00edfico (The Astrophysical Journal Letters)<\/a>
\/\/ Artigo cient\u00edfico (arXiv.org)<\/a><\/p>\n\n\n\n

Saiba mais:<\/h3>\n\n\n\n

Lentes gravitacionais:<\/strong>
Wikipedia<\/a><\/p>\n\n\n\n

Buraco negro:<\/strong>
Wikipedia<\/a><\/p>\n\n\n\n

M87*:<\/strong>
Wikipedia<\/a><\/p>\n\n\n\n

EHT (Event Horizon Telescope):<\/strong>
P\u00e1gina principal<\/a>
Wikipedia<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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