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    Esforço para criar imagens do buraco negro, uma chance de governar Einstein
    p Dimitrios Psaltis, astrônomo e colega de Radcliffe, está trabalhando em buracos negros como parte do enorme projeto Event Horizon Telescope que apontará vários telescópios da Terra para o buraco negro da Via Láctea nesta primavera. Crédito:Jon Chase / Fotógrafo da equipe de Harvard

    p Ser astrofísico e pai de dois filhos não é uma tarefa fácil. Basta perguntar a Dimitrios Psaltis. p Em uma manhã recente, o professor de astronomia e física da Universidade do Arizona alternou entre uma receita de panquecas francesas e uma série de simulações de computador complexas traçando o contorno de um buraco negro.

    p "A vida continua, "disse Psaltis, o Shutzer Fellow 2016–2017 no Radcliffe Institute for Advanced Study de Harvard, que está trabalhando na captura da primeira imagem do enorme vazio escuro no centro da Via Láctea, aquele que os cientistas pensam que está sugando qualquer matéria ou radiação que vagueia muito perto de seu horizonte de eventos, ou ponto sem retorno.

    p "Pela manhã, voce faz buracos negros, "disse Psaltis, "à noite, você faz crepes de Nutella para seus filhos. "

    p Priorizar seu tempo é uma segunda natureza para a Psaltis, um cientista líder no projeto Event Horizon Telescope (EHT), um esforço multinacional envolvendo mais de 100 pesquisadores, incluindo sua esposa, Feryal Özel, ex-colega de Radcliffe, e uma série de radiotelescópios superpotentes espalhados pelo globo. Na próxima primavera, esses telescópios transformarão a Terra em um olho gigante quando todos apontarem para Sagitário A * - o buraco negro no centro da galáxia previsto pela primeira vez por Albert Einstein e sua teoria da relatividade geral, e, desde então, objeto de estudo de inúmeros físicos teóricos, entre eles, o famoso detetive cósmico Stephen Hawking.

    p Durante sua comunhão, Psaltis vai refinar as simulações de computador que ele e sua equipe usarão ao analisar os dados de EHT para determinar o tamanho e a forma do buraco negro. Seus resultados podem provar que a teoria de Einstein - a noção de que a gravidade se deve à curvatura do continuum conhecida como espaço-tempo - é exata. Ou, possivelmente, apenas um pouco fora.

    p "O que procuramos não é uma descrição da gravidade, " ele disse, "mas a descrição que acontece é aquela que descreve nosso universo."

    p Para fazer esses cálculos, os pesquisadores precisarão ver o que até agora esteve invisível. Mas como exatamente você captura a imagem de um giro, abismo negro gigante? Voce nao, disse Psaltis. Você tira uma foto de sua sombra.

    p Girando em torno de Sagitário A * estão partículas carregadas que foram ejetadas da superfície de estrelas próximas. Movendo-se em velocidades supersônicas, essas partículas aquecem milhões de graus para formar uma massa brilhante de plasma, ou "disco de acreção, "em torno da borda do buraco negro antes de serem engolfados.

    p "O plasma é tão quente que realmente brilha nas ondas de rádio detectadas pelos telescópios, "disse Psaltis." Você coloca um buraco negro na frente daquele plasma brilhante e você tem uma sombra, você obtém uma silhueta. "

    p Mas, como a equipe de efeitos especiais do filme "Interestelar" descobriu, produzir uma imagem realista de um buraco negro consome muito tempo. (Alguns frames individuais do filme levaram supostamente 100 horas para serem renderizados.) Ansiosos para acelerar o processo, Psaltis e sua equipe invadiram a placa de vídeo de seu computador, a placa de circuito que controla como as imagens aparecem na tela, e deu a ele um pequeno algo extra.

    p "Fizemos com que programar esses chips para fazer a renderização na presença de um buraco negro. ... Nossos códigos são tão rápidos que agora usamos um tipo de Xbox para controlar o processo com nossas mãos porque não há como digitar rápido o suficiente para fazer isto."

    p Se a imagem que Psaltis e seus colegas produzem for perfeitamente redonda, isso indicará que Einstein estava totalmente correto. Mas se a imagem começar a deformar e dobrar, isso significa que sua teoria pode precisar de alguns ajustes.

    p "Esse círculo legal que você vê aqui tem um tamanho particular, tem uma forma particular apenas porque a teoria de Einstein nos disse isso, "disse Psaltis, apontando para uma simulação em sua tela. "Se a teoria for diferente, tanto o tamanho quanto a forma serão diferentes.

    p "A forma da sombra pode ser usada para nos dizer exatamente como o campo gravitacional se parece fora do buraco negro, "ele acrescentou." E medindo isso, seremos capazes de dizer se a teoria de Einstein prevê 100 por cento, ou se houver pequenos ajustes que precisamos adicionar para acertar ... esta é a arma fumegante no que diz respeito à gravidade de Einstein. "

    p O projeto atual de Psaltis tem raízes profundas em Harvard. Na década de 1990, ele e Özel estavam no campus, Psaltis fazendo pesquisa de pós-doutorado, sua futura esposa em busca do doutorado. Juntos, eles colaboraram com Ramesh Narayan, o professor Thomas Dudley Cabot de Ciências Naturais, nas primeiras simulações que exploraram o que acontece com o plasma em torno de um buraco negro. Essa pesquisa ajudou a determinar que o comprimento de onda de rádio que lhes daria a melhor chance de ver o horizonte de eventos do buraco negro tinha aproximadamente um milímetro de comprimento.

    p "Descobrimos que o plasma se torna cada vez mais transparente conforme você vai para uma frequência cada vez mais alta e é isso que calculamos, onde você precisa fazer essa observação para poder espiar através do plasma, "disse Psaltis. Em um milímetro você" vê a sombra do buraco negro, " ele disse.

    p O trabalho baseia-se na pesquisa de Sheperd Doeleman, astrofísica do Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics e investigadora principal do projeto Event Horizon. Foi Doeleman quem primeiro mediu o tamanho da região emissora do disco de acreção, Em 2008.

    p Os céticos persistem. Apesar de seu potencial para avançar na compreensão dos buracos negros e fazer um julgamento científico fundamental sobre o trabalho de Einstein, pesquisas como a de Psaltis deixam algumas dúvidas sobre um efeito para a vida na Terra quando Sagitário A * tem 26 anos, 000 anos-luz de distância. O nativo da Grécia, que disse que recebe essa pergunta "o tempo todo, "veste seu chapéu de filósofo para respondê-la. Esses esforços têm um pé no passado e no futuro, ele notou, e também pode iluminar eventos e ideias específicas, do Big Bang às investigações em universos paralelos.

    p Igualmente importante é a noção de que a pesquisa de hoje pode ter seu maior impacto amanhã, Psaltis disse. Para fazer seu caso, ele citou o trabalho do matemático alemão Bernhard Riemann, que desafiou o modelo aceito de geometria euclidiana em 1800, imaginando um mundo em que duas linhas paralelas finalmente se cruzassem. Einstein continuaria a basear a relatividade geral na estrutura matemática de Riemann.

    p "Nem mesmo em seus sonhos mais loucos Riemann poderia ter previsto isso, "disse Psaltis." Mas se ele não tivesse perguntado nos anos 1800, - Existe alguma maneira de fazer duas linhas paralelas se cruzarem? não teríamos as teorias de Einstein, ou GPS, já que seu telefone faz cálculos com base nas teorias de Einstein para determinar onde você está.

    p "O pensamento abstrato é bom para a curiosidade intelectual, "Ele acrescentou." Você nunca pode dizer aonde isso pode levar você. "


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