Por que a imagem do buraco negro não parece nem um pouco com a do filme Interestelar

Antes desta quarta-feira (10), ninguém sabia como era a aparência de um buraco negro. Claro, nós achávamos que sabíamos, graças a simulações e ao hoje famoso buraco negro do filme Interestelar.

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Porém, nesta quarta-feira (10), os cientistas por trás do Event Horizon Telescope revelaram uma imagem do buraco negro de massa 6,5 bilhões de vezes a do Sol no centro da galáxia M87, relativamente próxima de nós. E uma rápida olhada irá te mostrar que ele não parece em nada com o Gargantua, o buraco negro do filme Interestelar. Então, pedimos aos físicos por trás da imagem que explicassem as diferenças.

Antes de tudo, se você está completamente perdido, buracos negros são objetos previstos pela teoria da relatividade geral que teriam um campo gravitacional tão incrível que a luz não consegue escapar uma vez que entra em uma região chamada de horizonte de eventos. Nesta quarta-feira, cientistas por trás do Event Horizon Telescope revelaram uma imagem desse fenômeno — não uma foto, mas, sim, uma imagem reconstruída da sombra que o buraco negro lança sobre a luz por trás dele, criada de dados capturados por oito telescópios ao redor do mundo.

O buraco negro revelado nesta quarta-feira parece mais ou menos com a maneira como os cientistas do Event Horizon Telescope, guiados pela teoria da relatividade de Einstein, o imaginavam. Sério, muito próximo, olha só:

Imagem do buraco negro da M87 (esquerda) comparada com simulações (centro) e simulações borradas para corresponder à resolução do telescópio (direita). Captura de tela: Akiyama et al (ApJL (2019))

Mas nós, público consumidor de cultura pop, talvez esperássemos algo mais ou menos assim:

Buraco negro Gargantua, criado para o filme Interestelar. Captura de tela: Interestelar

Eles não são tão diferentes quanto esperaríamos. “A imagem em Interestelar é quase correta”, disse Kazunori Akiyama, pesquisador pós-doutorando do Observatório Haystack, do MIT, que liderou a equipe responsável pela imagem do EHT, em entrevista ao Gizmodo.

Talvez o mais notável seja que o buraco negro de Interestelar tem uma faixa fina de matéria em torno de seu centro, que parece faltar no buraco negro da M87. Essa é uma diferença simples de explicar — as evidências iniciais mostram que estamos vendo o buraco negro da M87 mais de perto de um de seus polos, em vez de de frente. O disco de matéria em torno da M87 seria obscurecido pelo ângulo de observação, explicou Akiyama. Pegue de exemplo os anéis de Saturno — eles não cruzam o planeta quando você olha para ele de cima ou de baixo.

Mas não estamos olhando para o buraco negro completamente de frente, e essa é a origem da outra diferença principal. O buraco negro da M87 parece ter um formato muito mais brilhante em forma de crescente no canto inferior esquerdo. O que você olhando, na verdade, é o fato de que o buraco negro da M87 está provavelmente girando. O material orbitando o buraco negro também giraria, e o espaço-tempo em si se distorceria em torno do buraco negro. Isso significa que aquele material que se move em nossa direção pareceria mais brilhante, enquanto o material que se afasta de nós pareceria mais escuro — o que você pode ver na imagem do buraco negro da M87.

“Christopher Nolan omitiu esse brilho porque o olho humano provavelmente não seria capaz de discernir as diferenças de brilho nos dois lados do buraco quando o brilho geral é tão extremo”, disse Kip Thorne, físico da Caltech e consultor para o filme Interestelar, ao Gizmodo. Nolan tomou certa licença artística na aparência do buraco negro do filme, incluindo coisas como lens flare.

Porém, existem também outras diferenças, como explicou Throne. O buraco negro imaginado por ele tinha um disco de material opaco muito mais fino. O buraco negro observado pela equipe do Event Horizon Telescope parece ter um disco muito mais espesso, mas, de certa forma, mais transparente à luz. Porém, esses são pontos relativamente pequenos.

O Event Horizon Telescope irá continuar a fazer imagens, tanto do buraco negro da M87 quanto do buraco negro do centro de nossa própria galáxia, a Via Láctea. Essas imagens irão criar figuras ainda mais claras — e certamente ajudarão a ficção científica a produzir visões ainda mais precisas de buracos negros.