Análise independente de dados do EHT confirma foto histórica do buraco negro
Leia mais
Olhar Digital
olhardigital.com.br

Análise independente de dados do EHT confirma foto histórica do buraco negro

Uma análise independente recente dos dados utilizados para criar a primeira imagem de um buraco negro em 2019 confirmou a presença de uma estrutura anelar brilhante ao redor da região escura. Esses resultados foram publicados em 11 de novembro na revista científica Nature.

O estudo está amplamente de acordo com as conclusões iniciais do Event Horizon Telescope (EHT), mas deixa em aberto questões sobre a distribuição do brilho e os métodos aplicados para a reconstrução da imagem.

A colaboração internacional do EHT apresentou a primeira imagem da sombra de um buraco negro em 2019. A estrutura registrada era um anel luminoso ao redor da zona escura central, o que corresponde às previsões da teoria geral da relatividade de Albert Einstein.

Para obter esta imagem, o projeto combinou observações simultâneas de radiotelescópios localizados em diferentes continentes. Esses dispositivos funcionam como um único telescópio virtual, com resolução comparável ao tamanho de uma antena do tamanho da Terra.

No entanto, o processo de reconstrução enfrenta limitações. Como os radiotelescópios não cobrem toda a superfície do planeta, surgem lacunas nas observações que precisam ser compensadas por meio de métodos matemáticos e modelos computacionais. A escolha desses métodos pode influenciar o resultado final.

Foi esse aspecto que gerou dúvidas sobre a imagem original. A partir de 2022, o astrofísico Junichiro Makino da Universidade de Kobe, no Japão, e seus colegas começaram a questionar as conclusões do EHT. Ao aplicar um dos métodos usados pela colaboração, mas com premissas diferentes, a equipe obteve uma imagem onde a radiação radioativa parecia concentrada em uma estrutura incorreta, em vez de formar claramente um anel.

Em resposta a essas divergências, Samuel Lai, astrofísico da Australian Centre for Scientific and Industrial Research (CSIRO), e seus coautores desenvolveram suas próprias metodologias para reexaminar os dados. Seus resultados coincidiram em geral com os dados apresentados pelo EHT em 2019.

Segundo Nithyanandana Thyagarajan, astrofísico do CSIRO e coautor do estudo, diferentes modelos usados para direcionar a rede neural podem levar a reconstruções ligeiramente diferentes. Ele explicou: «Dependendo do seu modelo preliminar, você pode seguir direções um pouco diferentes». Apesar dessas diferenças, o pesquisador observou que o novo grupo também encontrou uma estrutura semelhante a um anel.

No entanto, Makino continua a questionar os resultados obtidos. Uma das diferenças notadas pelo pesquisador está relacionada à localização dos pontos mais brilhantes ao redor da estrutura central, que muda dependendo do método de reconstrução utilizado. Ele afirmou: «Se ambos os métodos são matematicamente válidos, é difícil entender por que isso acontece».

Assim, a nova análise confirma a existência geral de uma estrutura anelar, mas não estabelece uma confirmação definitiva de todos os detalhes da imagem. A distribuição do brilho permanece uma das áreas de discordância entre as diferentes reconstruções.

Histórias semelhantes

Físicos dos EUA simularam buraco negro usando ondas de matéria aprisionadas pela luz
Leia mais
nplus1.ru

Físicos dos EUA simularam buraco negro usando ondas de matéria aprisionadas pela luz

Físicos que trabalham nos EUA desenvolveram um ressonador Fabry-Pérot que permite a troca de papéis entre luz e matéria. Graças a este experimento, foi possível registrar o acúmulo exponencial de energia ao redor de certas trajetórias no espaço-tempo.

Os pesquisadores descobriram que pontos isolados e estacionários, correspondentes a essas trajetórias, funcionam como horizontes de buracos negros e brancos. Os experimentadores confirmaram suas observações comparando-as com um modelo teórico que considera a evolução estroboscópica.

Os resultados obtidos podem encontrar aplicação em diversas áreas, incluindo compressão de sinais, multiplexação e processos de resfriamento de ressonadores. Os detalhes deste estudo foram publicados na revista científica Physical Review Letters.

Telescópio subaquático testa leis de Einstein com análise de neutrinos
Leia mais
olhardigital.com.br

Telescópio subaquático testa leis de Einstein com análise de neutrinos

Um dos princípios fundamentais da teoria da relatividade de Albert Einstein afirma que as leis da física são as mesmas para todos os observadores, independentemente do seu movimento. No entanto, pesquisadores da colaboração internacional KM3NeT utilizaram um telescópio instalado nas profundezas do Mar Mediterrâneo para verificar se essa regra se aplica em todas as circunstâncias.

A equipe analisou 5.828 candidatos a neutrinos atmosféricos e não encontrou sinais de violação da chamada invariância de Lorentz. Apesar do resultado negativo, o estudo estabeleceu novos limites experimentais para possíveis mudanças nas leis da física, incluindo restrições sem precedentes relativas a dois tipos dessas partículas, de acordo com informações do portal Eurekalert.

A invariância de Lorentz está no centro da teoria da relatividade de Einstein. No entanto, algumas propostas teóricas destinadas a conciliar a gravidade com a física quântica sugerem que este princípio pode não ser válido em todas as condições.

Uma dessas hipóteses considera a possibilidade de que o espaço-tempo, geralmente considerado uma estrutura contínua, possa ser composto por unidades extremamente pequenas e discretas. Se isso ocorrer, algumas propriedades fundamentais da física podem apresentar diferenças sob certas condições.

Os neutrinos são partículas particularmente interessantes para estudar essa possibilidade. Eles interagem fracamente com a matéria e são capazes de percorrer enormes distâncias, incluindo a passagem através da Terra. Uma característica importante é a capacidade de mudar de um tipo para outro durante o trânsito, conhecida como oscilação de neutrinos, que inclui três sabores: eletrônico, muônico e tauônico.

A probabilidade dessas transformações pode ser prevista com alta precisão pelos modelos físicos existentes. Se as observações mostrarem desvios das previsões, isso pode indicar a existência de fenômenos ainda desconhecidos, incluindo possíveis violações da invariância de Lorentz.

Para procurar esses desvios, os pesquisadores utilizaram dados do KM3NeT/ORCA, um detector de neutrinos localizado nas profundezas do Mar Mediterrâneo. A análise cobriu 1,4 ano de observações realizadas apenas com seis blocos de detecção, o que foi feito em estágio inicial da construção do equipamento. A equipe comparou a energia e a direção de chegada dos neutrinos registrados com as previsões teóricas. Um total de 5.828 eventos candidatos a neutrinos atmosféricos, formados pela interação de raios cósmicos com a atmosfera da Terra, foram analisados.

Os resultados não revelaram nenhuma violação da invariância de Lorentz. No entanto, os dados obtidos permitiram estabelecer limites mais rigorosos para a intensidade de certos efeitos capazes de alterar o comportamento dessas partículas. Uma das principais conquistas foi a determinação inédita de limites diretos para possíveis diferenças relacionadas a neutrinos muônicos e tauônicos, bem como oscilações entre esses dois sabores.

Mesmo utilizando apenas uma pequena parte da estrutura planejada, o KM3NeT/ORCA conseguiu obter resultados comparáveis aos de experimentos de longo prazo, como IceCube e Super-Kamiokande. O detector continua a ser expandido, e os pesquisadores esperam que o aumento do volume de dados permita estudar efeitos ainda mais fracos. A colaboração também planeja expandir a análise para o KM3NeT/ARCA, outro detector desta estrutura projetado para estudar neutrinos de muito maior energia provenientes de fontes astrofísicas distantes.

Essas partículas podem ser particularmente úteis, pois alguns possíveis efeitos de violação da invariância de Lorentz tornam-se mais evidentes em altas energias e grandes distâncias. Por enquanto, ainda não há quantidade suficiente de neutrinos astrofísicos para realizar tal análise com o ARCA.

Popular