Ciência e tecnologia
Inteligência Artificial Cria Fluxo de Vídeo a Partir de Dados de Buraco Negro de 30 Anos de Observação
Astrônomos conseguiram criar um vídeo com a mais alta resolução já alcançada, mostrando um jato que emana de um buraco negro supermassivo. Para obter este resultado, a equipe combinou quase três décadas de dados e aplicou um novo modelo de aprendizado de máquina capaz de reconstruir o movimento do material e melhorar as imagens. O objeto de observação está no centro da galáxia 3C 345, conhecida como quasar — um tipo extremamente ativo de galáxia cujo núcleo emite um poderoso jato de matéria, incluindo gás e plasma, a velocidades próximas à da luz. A fonte deste jato é um buraco negro supermassivo, que potencialmente pode estar girando em torno de um segundo buraco negro. O comportamento variável deste jato atraiu a atenção dos astrônomos ao longo de muitas décadas. Para criar o vídeo, os pesquisadores utilizaram 116 imagens tiradas entre 1995 e 2022. Essas imagens foram então processadas pelo algoritmo Kine, baseado em redes neurais e projetado para melhorar tais observações. Alguns membros da equipe também participaram do projeto Event Horizon Telescope, responsável pela obtenção da primeira imagem de um buraco negro supermassivo. O vídeo demonstra três aspectos dos jatos: intensidade geral, polarização (que serve como indicador do campo magnético) e fluxo óptico, que representa a velocidade projetada. Este resultado surpreendeu os cientistas, pois havia a suposição de que as regiões mais brilhantes eram frentes de choque e, portanto, deveriam se mover significativamente mais rápido do que o material circundante. No entanto, os dados obtidos não confirmaram isso. Os autores do estudo afirmam não ter encontrado evidências de que os componentes brilhantes em movimento sejam regiões fortemente afetadas por choques, como se supunha anteriormente. A interpretação baseada em frentes de choque também enfraqueceu devido à falta de correlação entre as estruturas brilhantes e os picos de polarização. Embora isso não exclua completamente a hipótese de frentes de choque, as observações levantam novas questões sobre o que exatamente está acontecendo nesses misteriosos jatos relativísticos. Um dos elementos chave do trabalho foi o uso de uma rede neural para reconstruir o movimento do jato. Em vez de analisar cada imagem individualmente, o algoritmo permitiu aos pesquisadores visualizar o deslocamento do plasma ao longo da estrutura. Este método oferece uma resolução cerca de quatro vezes maior do que as abordagens tradicionais, e um contraste 140 vezes maior. Segundo os pesquisadores, este algoritmo de aprendizado de máquina provavelmente poderá ser aplicado quando for possível criar o primeiro vídeo do horizonte de eventos de um buraco negro. O estudo foi publicado na revista Nature.
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Sonda brasileira registra a curvatura da Terra a 32 km de altitude
Uma sonda brasileira, lançada do estado da Bahia, atingiu uma altitude de cerca de 32 quilômetros e conseguiu tirar fotos da Terra da estratosfera. Este equipamento, que foi elevado por um balão, atravessou as nuvens formadas por cristais de gelo e alcançou uma área onde o horizonte e a curvatura do planeta podem ser observados com mais clareza. Estas imagens fazem parte do Projeto Naos — uma iniciativa que utiliza balões estratosféricos para realizar lançamentos e registrar o que acontece durante a subida. Durante o programa Olhar Espacial na última sexta-feira (dia 4), o divulgador científico Alexandre Mota explicou a Marcelo Zurita o princípio de funcionamento do projeto e que a sonda é capaz de observar em grandes altitudes. Na segunda edição do projeto, foi utilizado um equipamento mais sofisticado, equipado com novas câmeras e sistemas. O objetivo era atingir uma altitude entre 28 e 32 quilômetros e registrar imagens da chamada 'fronteira do espaço'. Durante a subida, o equipamento passa por nuvens compostas por cristais de gelo. A altitude também afeta o comportamento do balão. À medida que sobe, a densidade e a pressão atmosférica diminuem, permitindo que o gás dentro do equipamento se expanda. Alexandre explicou: 'Quando a pressão diminui, o balão infla.' Este processo leva ao aumento do tamanho do balão até atingir o limite de resistência do material. Os balões usados nestes projetos podem atingir cerca de 35 quilômetros de altura, dependendo da massa da sonda, do tamanho do balão e da quantidade de gás. Alexandre afirmou: 'Estes balões caseiros que usamos aqui para estes projetos podem atingir 35 km de altura, no máximo.' O balão do projeto é lançado do solo com um diâmetro de cerca de 2 metros e pode atingir cerca de 10 metros durante a subida. Por isso, a equipe não o enche completamente antes do lançamento. O divulgador científico explicou: 'Nós nunca o enchermos completamente. Sempre deixamos uma boa reserva para que ele possa encher à medida que sobe.' A uma altitude de cerca de 25 quilômetros, a sonda já está significativamente acima das aeronaves de passageiros. A visão do horizonte também se expande, proporcionando uma linha de visão de cerca de 700 quilômetros em todas as direções. Alexandre observou: 'A vista de cima é tão incrivelmente boa que podemos obter uma linha de visão simplesmente incrível, cerca de 700 km em todas as direções possíveis.' A altitude permite observar o oceano mesmo a cerca de 170 quilômetros da costa. As imagens também demonstram a curvatura do horizonte, embora câmeras grande angular possam causar distorções esféricas. Quando a linha do horizonte passa pelo centro da câmera, Alexandre explica que é possível ver a curvatura correspondente à perspectiva desse ponto de observação. Começando aproximadamente a partir de 20 quilômetros de altitude, a curvatura começa a ser percebida com mais clareza e torna-se cada vez mais evidente à medida que a sonda sobe. Alexandre disse durante o programa: 'Esta é a curvatura que esta sonda vê de cima. É aproximadamente o que você veria se estivesse lá.'
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