Webb da NASA unirá forças com o Event Horizon Telescope para revelar o buraco negro supermassivo da Via Láctea

Em montanhas isoladas em todo o planeta, os cientistas aguardam a notícia de que esta noite é a noite. A complexa coordenação entre dezenas de telescópios no solo e no espaço está completa, o clima está claro, os problemas técnicos foram resolvidos – as estrelas metafóricas estão alinhadas. É hora de olhar para o buraco negro supermassivo no coração da nossa Via Láctea.

Esse “sudoku de agendamento”, como os astrônomos o chamam, acontece a cada dia de uma campanha de observação pela colaboração do Event Horizon Telescope (EHT), e eles logo terão um novo jogador para incluir; O Telescópio Espacial James Webb da NASA se juntará ao esforço. Durante a primeira série de observações de Webb, os astrônomos usarão seu poder de imagem infravermelha para enfrentar alguns dos desafios únicos e persistentes apresentados pelo buraco negro da Via Láctea, chamado Sagitário A* (Sgr A*; o asterisco é pronunciado como “estrela”).

Em 2017, a EHT usou o poder de imagem combinado de oito instalações de radiotelescópio em todo o planeta para capturar a primeira visão histórica da região imediatamente ao redor de um buraco negro supermassivo, na galáxia M87. Sgr A* está mais próximo, mas mais escuro do que o buraco negro de M87, e chamas cintilantes únicas no material que o cerca alteram o padrão de luz a cada hora, apresentando desafios para os astrônomos.

“O buraco negro supermassivo da nossa galáxia é o único conhecido por ter esse tipo de erupção e, embora isso tenha dificultado a captura de uma imagem da região, também torna Sagitário A* ainda mais interessante cientificamente”, disse o astrônomo Farhad Yusef-Zadeh. , professor da Northwestern University e investigador principal do programa Webb para observar Sgr A*.

As explosões são devidas à aceleração temporária, mas intensa, de partículas ao redor do buraco negro para energias muito mais altas, com emissão de luz correspondente. Uma grande vantagem de observar Sgr A* com Webb é a capacidade de capturar dados em dois comprimentos de onda infravermelhos (F210M e F480M) simultaneamente e continuamente, a partir da localização do telescópio além da Lua. O Webb terá uma visão ininterrupta, observando ciclos de queima e calma que a equipe de EHT pode usar como referência com seus próprios dados, resultando em uma imagem mais limpa.

A fonte ou mecanismo que causa as erupções de Sgr A* é altamente debatido. As respostas sobre como as erupções de Sgr A* começam, atingem o pico e se dissipam podem ter implicações de longo alcance para o futuro estudo de buracos negros, bem como física de partículas e plasma, e até mesmo erupções do Sol.

Os buracos negros, previstos por Albert Einstein como parte de sua teoria geral da relatividade, são, em certo sentido, o oposto do que seu nome indica – em vez de um buraco vazio no espaço, os buracos negros são as regiões de matéria mais densas e compactas conhecidas. O campo gravitacional de um buraco negro é tão forte que deforma o tecido do espaço ao seu redor, e qualquer material que se aproxime demais fica preso lá para sempre, junto com qualquer luz que o material emite. É por isso que os buracos negros parecem “negros”. Qualquer luz detectada pelos telescópios não é realmente do buraco negro em si, mas da área ao seu redor. Os cientistas chamam a última borda interna dessa luz de horizonte de eventos, que é onde a colaboração EHT recebe seu nome.

A imagem EHT de M87 foi a primeira prova visual direta de que a previsão do buraco negro de Einstein estava correta. Os buracos negros continuam a ser um campo de provas para a teoria de Einstein, e os cientistas esperam que observações multi-comprimento de onda cuidadosamente programadas de Sgr A* por EHT, Webb, raios-X e outros observatórios diminuam a margem de erro nos cálculos da relatividade geral, ou talvez apontam para novos domínios da física que não entendemos atualmente.