p A primeira imagem de um buraco negro supermassivo no centro de uma galáxia mostra como temos, num sentido, observou o invisível. p A imagem fantasmagórica é um mapa de intensidade de rádio do plasma brilhante atrás, e, portanto, silhueta, o "horizonte de eventos" do buraco negro - o manto esférico da invisibilidade em torno de um buraco negro do qual nem mesmo a luz pode escapar.

p A "fotografia" de rádio foi obtida por uma colaboração internacional envolvendo mais de 200 cientistas e engenheiros que ligaram alguns dos radiotelescópios mais capazes do mundo para ver efetivamente o buraco negro supermassivo na galáxia conhecido como M87.

p Então, como diabos chegamos a este ponto?

p De 'estrelas escuras'

p Foi o astrônomo inglês John Michell quem, em 1783, formulou pela primeira vez a ideia de "estrelas escuras" tão incrivelmente densas que seria impossível fugir de sua gravidade - mesmo que você fosse um fóton capaz de se mover à velocidade da luz.

p As coisas evoluíram muito desde aquele insight pioneiro.

p Em janeiro deste ano, astrônomos publicaram uma imagem da emissão proveniente da fonte de rádio conhecida como Sagitário A *, a região imediatamente ao redor do buraco negro supermassivo no centro de nossa galáxia.

p Impressionantemente, essa imagem tinha detalhes em escalas até nove vezes o tamanho do horizonte de eventos do buraco negro.

p Agora, o Event Horizon Telescope (EHT) conseguiu resolver o horizonte de eventos em torno do buraco negro supermassivo em M87, uma galáxia relativamente próxima da qual a luz leva 55 milhões de anos-luz para chegar até nós, devido à sua distância.

p Figuras astronômicas

p Objetos astronômicos vêm com figuras astronômicas, e este alvo não é exceção.

p O buraco negro do M87 tem uma massa que é 6,5 bilhões de vezes a do nosso Sol, que por si só é um terço de um milhão de vezes a massa da Terra. Seu horizonte de eventos tem um raio de aproximadamente 20 bilhões de quilômetros, mais de três vezes a distância de Plutão do nosso sol.

p Isto é, Contudo, distante, e o incrível feito de engenharia necessário para ver tal alvo é semelhante a tentar observar um objeto de 1 mm de tamanho a uma distância de 13, 000 km.

p Este resultado digno do Prêmio Nobel é, claro, nenhuma descoberta acidental, mas uma medição construída em gerações de insights e descobertas.

p Predições sem observação

p No início dos anos 1900, progresso considerável ocorreu depois que Albert Einstein desenvolveu suas teorias da relatividade. Essas equações duradouras ligam espaço e tempo, e ditam o movimento da matéria que, por sua vez, dita os campos gravitacionais e as ondas no espaço-tempo.

p Logo depois, em 1916, os astrônomos Karl Schwarzschild e Johannes Droste perceberam independentemente que as equações de Einstein deram origem a soluções contendo uma "singularidade matemática", um ponto indivisível de volume zero e massa infinita.

p Estudar a evolução das estrelas nas décadas de 1920 e 1930, os físicos nucleares chegaram à conclusão aparentemente inevitável de que, se massiva o suficiente, certas estrelas terminariam suas vidas em um colapso gravitacional catastrófico resultando em uma singularidade e na criação de uma "estrela congelada".

p Esse termo refletia a natureza relativa bizarra do tempo na teoria de Einstein. No horizonte do evento, a fronteira infame de não retorno em torno de uma estrela em colapso, o tempo parecerá congelar para um observador externo.

p Enquanto os avanços no campo da mecânica quântica substituíram a noção de uma singularidade por um ponto quântico igualmente desconcertante, mas finito, a superfície real, e interior, de buracos negros continua a ser uma área ativa de pesquisa hoje.

p Embora nossa galáxia possa conter milhões de buracos negros de massa estelar de John Michell - dos quais sabemos o paradeiro de uma dúzia ou mais - seus horizontes de eventos são pequenos demais para serem observados.

p Por exemplo, se nosso Sol desmoronasse em um buraco negro, o raio de seu horizonte de eventos seria de apenas 3 km. Mas a colisão de buracos negros de massa estelar em outras galáxias foi notoriamente detectada usando ondas gravitacionais.

p Procurando por algo supermassivo

p Os alvos do EHT são, portanto, relacionados aos buracos negros supermassivos localizados no centro das galáxias. O termo buraco negro, na verdade, só entrou em uso em meados da década de 1960, quando os astrônomos começaram a suspeitar que "estrelas escuras" realmente massivas alimentavam os núcleos altamente ativos de certas galáxias.

p Existem inúmeras teorias para a formação desses buracos negros particularmente massivos. Apesar do nome, buracos negros são objetos, em vez de buracos no tecido do espaço-tempo.

p Em 1972, Robert Sanders e Thomas Lowinger calcularam que uma massa densa igual a cerca de um milhão de massas solares reside no centro de nossa galáxia.

p Em 1978, Wallace Sargent e seus colegas determinaram que uma massa densa cinco bilhões de vezes a massa do nosso Sol está no centro da galáxia M87.

p Mas essas massas, ligeiramente revisado desde então, pode ter sido simplesmente um enxame denso de planetas e estrelas mortas.

p Em 1995, a existência de buracos negros foi confirmada por observação por Makoto Miyoshi e colegas. Usando interferometria de rádio, eles detectaram uma massa no centro da galáxia M106, dentro de um volume tão pequeno que só poderia ser, ou logo se tornaria, um buraco negro.

p Hoje, cerca de 130 desses buracos negros supermassivos nos centros de galáxias próximas tiveram suas massas medidas diretamente a partir das velocidades orbitais e distâncias de estrelas e gás circulando os buracos negros, mas ainda não em uma espiral mortal para o compactador gravitacional central.

p Apesar do aumento da amostra, nossa Via Láctea e M87 ainda têm os maiores horizontes de eventos vistos da Terra, razão pela qual a equipe internacional perseguiu esses dois objetivos.

p A silhueta sombria do buraco negro em M87 é de fato uma imagem científica surpreendente. Embora os buracos negros possam aparentemente parar o tempo, deve-se reconhecer que o poder preditivo da ciência, quando combinado com a imaginação humana, ingenuidade, e determinação, também é uma força notável da natureza. p Este artigo foi republicado de The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.