Primeiras imagens coloridas de buracos negros na história devem sair em breve

A abordagem foi nomeada como transferência de fase de frequência (FPT) e ela deve começar a ser implementada nos observatórios do projeto Telescópio do Horizonte de Eventos (EHT). A iniciativa conecta os telescópios James Clerk Maxwell e Conjunto Submilimétrico, ambos nos Estados Unidos, com o IRAM, na Espanha.

O estudo foi encabeçado pelo Observatório Astrofísico Smithsonian, nos Estados Unidos. Seus resultados renderam um artigo científico, publicado na segunda-feira (26) no The Astronomical Journal.

Importância das cores

Na física, as cores são definidas por sua frequência ou comprimento de onda. O vermelho, por exemplo, é caracterizado por um comprimento de onda grande, com baixa frequência; já o azul tem comprimento curto e frequência mais alta. Isso significa que cada frequência ou comprimento de onda tem sua própria cor única.

Os olhos processam essas informações a partir de cones presentes na retina, que são sensíveis às frequências de luz vermelha, verde e azul. Ao interpretar esses dados, a mente cria as imagens coloridas, explica o site Universe Today.

Embora os humanos não possam ver a olho nu tudo aquilo que está no espaço, os radiotelescópios podem ajudar na missão de identificar os corpos celestes mais distantes da Terra. Isso acontece porque tais equipamentos capturam faixas estreitas de frequências, que permitem criar imagem dos objetos.

Mas isso não é isento de problemas. A maioria dos radiotelescópios só consegue observar uma banda de cada vez, o que obriga os astrônomos a olharem para um objeto em diferentes bandas para criar uma imagem colorida. Em muitos casos, isso não atrapalha tanto, mas o mesmo não pode ser dito sobre corpos celestes que mudam rapidamente – como é o caso dos buracos negros.

Daí o diferencial do novo método de FPT. Ao observar o céu em comprimentos de onda de 3 mm e 1 mm simultaneamente, será possível corrigir a distorção atmosférica das ondas e criar imagens colorida de alta resolução.

Por dentro da nova tecnologia

Como os autores destacam em comunicado, o FPT utiliza basicamente as observações obtidas em um comprimento de onda de luz para medir a quantidade de embaralhamento que a atmosfera está imprimindo aos dados. Em seguida, ele emprega essa informação para decodificar dados obtidos em outro comprimento de onda de luz.

Essa capacidade de decodificar dados poderia fazer com que o EHT aguentasse exposições mais longas e, assim, pudesse observar objetos mais tênues no espaço. Teoricamente, isso abre margem para se revelar uma série de lacunas ainda existentes na ciência dos buracos negros.

Pesquisas anteriores já haviam demonstrado que a técnica FPT funciona bem para comprimentos de onda longos de luz. Mas ela nunca foi testada para os comprimentos de onda curtos nos quais o EHT observa.

Embora a técnica FPT ofereça um caminho promissor para melhorar a sensibilidade do EHT, ela apresenta sua própria dificuldade de implementação: para que um telescópio utilize o FPT, ele deve ser capaz de observar pelo menos dois comprimentos de onda de luz simultaneamente. Essas capacidades “multicoloridas” não são comuns entre os radiotelescópios que participam do EHT.

A maioria dos telescópios do projeto consegue observar apenas um único comprimento de onda de luz por vez. Por isso, os responsáveis sugerem que a criação de recursos multicoloridos adicionais em todo o conjunto EHT deve ser o próximo passo para avançar com as pesquisas.