O universo possui um imenso segredo cósmico.
Ninguém conhece a aparência de um buraco negro.
Agora um time de astrônomos internacionais
estão em uma missão para descobrir.
Aqui vamos nós. Conectados!
O diretor da equipe tem dedicado sua vida
para tirar a primeiríssima foto de um buraco negro.
Se você pergunta o porquê disso nunca haver sido feito antes,
é porque é algo realmente difícil.
Por dois anos, nossas câmeras têm seguido estes cientistas
para os ambientes mais hostis do mundo...
É muito frio.
O vento neste momento está em cerca de -70,
enquanto eles constroem um revolucionário telescópio do tamanho do planeta Terra.
Se eles conseguirem, uma foto de um buraco negro
desafiará as teorias de Albert Einstein
e poderia pavimentar o caminho para uma nova era da física.
Será uma das descobertas mais emocionantes da nossa era.
Esta é a história por dentro da missão para capturar
a primeira imagem real...
..de um buraco negro. 21.1
COMO VER UM BURACO NEGRO O MAIOR MISTÉRIO DO UNIVERSO 21.2
Tradução, legenda e revisão: Wagner Lutterbach 21.3
Twitter: @11thbornunicorn
De todas as maravilhas em nosso cosmos,
um objeto se manteve escondido para as maiores mentes científicas.
O buraco negro.
Um buraco negro é uma região do espaço onde a força da gravidade
é tão poderosa que nada pode escapar se chegar muito perto
e, quando digo nada, quero dizer até mesmo a própria luz.
Estamos falando mesmo desta área chamada horizonte de eventos.
É um limite específico ao redor do buraco negro que define
o que está dentro e o que está fora.
Uma vez que algo cruza aquela fronteira, adiós. Perde o contato com o resto do universo.
Não conhecemos o seu destino final,
mas provavelmente não é muito bom.
A maioria dos cientistas hoje em dia acredita que os buracos negros realmente existem...
mas ninguém jamais viu um.
Temos identificado muitos objetos que achamos ser buracos negros,
mas não podemos provar que realmente o sejam.
É aí que surge o problema, certo?
Se ninguém nunca viu um buraco negro,
como podemos ter certeza de que eles realmente existem?
Estaria esta ideia fundamental sobre o nosso universo,
e como ele funciona, errada?
O astrônomo Shep Doeleman está em uma missão
para desvendar esse mistério.
Ele está liderando uma experiência extraordinária.
Ele quer capturar a primeira imagem de um buraco negro.
O objetivo de todo o projeto é saber como um buraco negro
realmente aparenta, sua forma,
e o que acontece imediatamente ao seu redor.
Fiquei arrepiado só de dizer isso.
Me interessei por buracos negros desde que comecei a fazer astronomia.
É o que realmente me cativou, em primeiro lugar.
Eu meio que me apaixonei por essa galera fazendo radioastronomia
de uma maneira muito especial.
Aqui no Observatório Haystack,
e em todo o mundo,
Ship desenvolveu uma técnica para tentar ver o não visto.
Shep está mirando o centro exato da galáxia,
onde astrônomos detectaram uma aglomeração de estrelas...
..orbitando algo estranho.
As estrelas estão orbitando tão rápido...
..que os cientistas calcularam que o objeto deve ter a massa
de mais de quatro milhões de sóis.
A melhor explicação,
um buraco negro chamado Sagitário A.
Shep quer usar radiotelescópios para tentar ver esse buraco negro,
mas há um problema.
Embora preveja-se que ele seja maior que o Sol,
a partir da Terra, ele está a 26.000 anos-luz de distância.
Este é um alvo tão pequeno,
que não existe nenhum telescópio com o poder de vê-lo.
A razão pela qual isso não foi feito até agora
é que buracos negros são extremamente pequenos.
Seria o equivalente a tentar ver uma laranja
a partir da Lua.
Então temos de construir o telescópio.
Temos que construir um equipamento fundamentalmente novo
que possa ver algo tão pequeno.
Para alcançar esse poder sem precedentes,
pela última década, Shep tem trabalhado em um plano mestre.
Ele pretende combinar oito telescópios independentes na Espanha,
México,
Arizona...
..Havaí,
Chile,
e no Polo Sul.
Essa rede é conhecida como Event Horizon Telescope
e abrange toda a face do planeta Terra.
Para captar a imagem crucial, todos os oito pratos devem apontar em direção
ao buraco negro no exato mesmo tempo.
Nós estamos ligando telescópios separados por 10.000km,
ou até mais. Ao abranger o globo,
você cria um novo tipo de instrumento que pode ver um buraco negro.
Esse é o ingrediente secreto,
esse é o segredo do Event Horizon Telescope.
Cada um dois oito telescópios da rede
são observatórios únicos e poderosos.
Eles podem detectar emissões de ao redor do buraco negro,
mas a equipe terá de combinar esses sinais para formar uma imagem.
Em todo o mundo,
a equipe observará os buracos negros simultaneamente
e gravar os dados em discos rígidos.
Então eles deverão transportar fisicamente os discos rígidos
e combinar os dados em um supercomputador gigante
chamado de correlacionador.
Este correlacionador é a peça final do quebra-cabeça.
Primeiro, coleta-se dados em diferentes pontos ao redor do globo.
Depois, combina-se aqueles dados
e é isso o que o correlacionador faz.
Só então é que esse novo telescópio do tamanho da Terra poderá
criar uma imagem de um buraco negro.
Se o Event Horizon Telescope for capaz de realmente
captar uma foto de alta qualidade de um buraco negro,
isso não é um feito impressionante,
é uma façanha incrível.
É uma façanha técnica que nunca vimos antes.
Mas o que o time de Shep espera ver se um buraco negro não permite que nada,
nem mesmo a luz, escape?
Um buraco negro, em si, é invisível...
..mas matéria caindo nele deveria mudar isso.
Sua gravidade intensa atrai gás interestelar,
e o puxa para uma órbita cada vez mais rápida.
Isso aquece o gás a bilhões de graus
e emite uma luz que os telescópios deveriam der capazes de detectar.
A matemática sugere que a gravidade irá deformar essas emissões
em um anel circular,
deixando no centro a sombra do buraco negro.
É uma importante predição científica.
Se a equipe vir algo que não seja circular,
a teoria mais preciosa da física pode ser transformada em sua fonte.
A Teoria da Relatividade Geral de Einstein.
Sua teoria diz que a massa curva o tecido do espaço e do tempo,
criando um efeito que chamamos de gravidade.
A teoria da gravidade relativista de Einstein é o que estabelece as bases
que determinam todo o nosso entendimento.
A questão é, Einstein estava certo?
Existe algum detalhe que tenha sido esquecido?
Por 100 anos, a teoria de Einstein passou em todos os testes.
Mas ninguém nunca viu sua previsão mais extrema.
Se massa suficiente pudesse ser esmagada em um único ponto,
sua gravidade seria tão forte que formaria um buraco negro.
Quão maravilhoso seria se o Event Horizon Telescope mostrasse-nos
que, em domínios extremos, Einstein não está completamente certo?
Será uma das descobertas mais emocionantes da nossa era,
enquanto nós então saltaremos adiante em nossa compreensão
de como o universo funciona.
Um desafio à teoria de Einstein e uma nova era da astronomia
depende do sucesso da equipe do Event Horizon Telescope
Restam apenas três meses para que a equipe tente
observar um buraco negro usando uma rede de oito telescópios,
mas há muito o que fazer.
Shep veio para o México para supervisionar um teste crucial
usando quatro dos oito telescópios da rede.
O que realmente nos tira da cama,
o que nos mantém realmente motivados para isso,
é construir um novo tipo de instrumento.
Quando você pensa em construir um telescópio grande como a Terra,
isso por si só é uma ideia louca.
Para conectar os telescópios, a equipe usará uma técnica
chamada "Interferometria de Longa Linha de Base" ou ILLB,
mas ela apresenta um grande desafio.
Durante as observações,
eles não verão nenhum resultado em tempo real.
A natureza da técnica que estamos usando é que não
iremos saber se essas observações funcionam até que levemos todos os dados de volta
para uma instalação de processamento central,
então estamos aqui para fazer o que é chamado de um ensaio...
..para nos certificar de que tudo funcione como um relógio.
Teste dois...
Não 0.78, é 0.078.
Nós temos equipes bem preparadas aqui no México, Chile,
Polo Sul e Espanha,
e eles todos sabem o que estão fazendo, francamente.
Eles sabem o que fazer.
Você verifica tudo, e verifica novamente,
e verifica pela terceira vez.
Durante a observação crítica, há muita coisa que pode dar errado.
A emissão de rádio do buraco negro deve ser registrado
em cada telescópio
e os dados armazenados em discos rígidos especializados.
As nuvens podem confundir o sinal e o equipamento pode falhar,
tirando um ou mais telescópios da rede.
Então a equipe precisa de tempo limpo e telescópios em perfeito funcionamento
em cada local ao redor do globo simultaneamente.
Se um dos telescópios falhar, eles podem não conseguir uma imagem.
Após os dados serem registrados,
os discos rígidos serão enviados
para Massachusetts e Alemanha,
onde os dados devem ser combinados,
e eles saberão se o ambicioso plano funcionou.
Está tudo certo? Espero que sim.
No México, o astrônomo Gopal Narayanan está no comando.
O propósito desses testes de observação
é incluir mais algumas instalações.
Nós vamos incluir Apex, que fica no Chile,
Pico Veleta na Europa, e o Telescópio do Polo Sul.
O Polo Sul é uma localização essencial para a equipe.
Seu céu claro e congelado é perfeito para observação.
Mas os voos aqui irão logo parar por causa do inverno,
o que significa que os dados do Polo Sul serão os últimos a retornar.
O especialista em instrumentos Dan Marrone e sua equipe viajaram
aqui para o fim do mundo para preparar o telescópio.
Ao incluirmos o Telescópio do Polo Sul,
nós estamos realmente criando um telescópio do tamanho da Terra.
Ele mais que dobra a resolução do conjunto
e dá-nos aquele detalhe a mais que precisamos
para criar uma imagem do buraco negro.
É janeiro.
A temperatura é de 36 graus abaixo de zero.
É muito frio.
O vento neste momento está em cerca de -70.
Apesar do frio, a equipe ainda precisa se preparar
para os testes de observação.
Eles devem instalar este espelho personalizado
com precisão submilimétrica.
OK, eu acredito que o terciário está instalado.
Nós precisamos disso aqui,
posicionado de forma que o telescópio gigante de dez metros
convirja precisamente em nosso receptor.
Isso tomou algum tempo,
mas acho que está tudo certo agora.
O espelho está instalado, mas, até que as observações se completem,
eles não saberão se funcionou.
No México, Gopal e sua equipe se preparam para iniciar o teste de
observação com os quatro telescópios.
Eles irão observar fontes brilhantes chamadas quasares
para ajudar a testar a nova rede.
O especialista Lindy Blackburn é o responsável por registrar os dados.
Em um minuto.
Estou pronto. Lindy está satisfeito?
Vamos nessa!
Conectados.
Mas, conforme os testes de observação começam...
OK, gravando.
..há um problema inesperado.
O que?
Um bug no código faz com que as luzes de gravação não se acendam.
Não, está tentando gravar... Oh, está tentando gravar. OK.
Configurar os dados para gravar, o último passo
em todo esse processo,
o que é um passo muito importante,
que é gravar todos os dados que coletamos através da cadeia,
não está acontecendo agora.
Sem dados,
o telescópio é eliminado da rede.
Lindy está trabalhando intensamente para encontrar uma solução
e acho que estamos esperançosos.
O nível IF está certo?
-Sim. -Diz que está funcionando, Lindy.
-Não. -Não!
O mesmo problema.
Eu mudei a ordem quando pensei que esse era o problema inicial...
Você acha que conseguiremos gravar desta vez, Lindy?
Eu realmente não sei.
Um minuto... Estamos prontos?
Em dez segundos.
-Luzes! -Isso!
Bom trabalho, Lindy!
São 2:46 da madrugada.
A equipe conseguiu gravar os dados do teste.
Mas eles não saberão se funcionou
até que os dados tenham sido analisados.
Só então eles saberão se têm uma chance
na verdadeira observação...
..quando tentarem gravar
uma imagem de um buraco negro.
Uma imagem de um buraco negro
fornecerá um novo caminho para testar as predições teóricas
mais extremas de Einstein.
As equações de Einstein dizem que se você passar uma ou duas horas
na borda de um buraco negro,
e então voltar para a Terra, por exemplo,
a Terra pode ter envelhecido 10.000, ou um milhão, ou um bilhão de anos.
Então quando estamos observando o horizonte de eventos de um buraco negro,
estamos vendo o que realmente pode ser caracterizado como uma máquina do tempo.
Ainda assim, apesar das equações de Einstein,
nem mesmo ele achava que buracos negros poderiam existir.
Que a natureza poderia permitir que eles se formassem.
Essa é uma objeção sensata que Einstein teve.
Quero dizer, afinal, seria muito, muito difícil
comprimir a massa de algo em um ponto.
Einstein, natural e razoavelmente, supunha
que a matéria não se permitiria compactar tanto assim.
Mas evidências de um mecanismo têm crescido.
Cientistas agora acreditam que um buraco negro
é o cadáver de uma estrela gigante que explodiu.
Bem no fundo dos destroços, o núcleo sobrevivente colapsa
até um ponto infinitamente pequeno.
Isso é chamado de singularidade.
Sua intensa gravidade distorce o tempo e o espaço tão severamente
que nada pode escapar, formando o horizonte de eventos do buraco negro.
É possível que buracos negros sejam, em última análise, uma invenção
das equações matemáticas que Einstein nos deu,
mas como melhor começar a impulsionar esse entendimento
do que olhando e vendo o que realmente está lá fora?
E essa é a promessa do Event Horizon Telescope.
A equipe espera testar essas teorias ao capturar uma imagem
do buraco negro no centro da nossa galáxia.
Mas eles têm um alvo ainda maior,
um buraco negro no centro de uma outra galáxia,
chamada M87.
Existem apenas alguns alvos no universo atualmente
onde o Event Horizon Telescope poderia esperar vislumbrar
a silhueta de um buraco negro, para ver a borda do horizonte de eventos.
M87 é um deles.
Esta imagem do M87 é o mais próximo que os astrônomos chegaram
de ver um buraco negro.
Mas, para ver sua borda, Shep deve ampliar muito mais.
Se queremos uma imagem do horizonte de eventos, temos que criar uma imagem
do que está dentro dessa pequena caixa aqui
no exato núcleo central desta galáxia.
É nessa direção que vimos direcionando todos os nossos esforços
por mais de uma década, para descobrir o que acontece neste lugar
que está fora dos nossos limites desde o início da astronomia.
Se eles conseguirem,
isso é o que eles deveriam ver, segundo simulações de computadores.
A luz formando um anel e a sombra do buraco negro.
Se pudermos ver este anel, ele seria a melhor evidência
que teríamos para a existência de buracos negros.
Restam apenas duas semanas para que a equipe tente
observar os buracos negros
e eles ainda estão trabalhando nos problemas.
Na Europa, o astrônomo holandês Remo Tilanus está encarregado
de gerenciar a logística deste projeto global.
-Ei, bom dia. Como vão? -Bom dia. Bem. Bem!
Eu gosto disso que vocês fizeram. O monitor.
Parece muito bom. Obrigado.
São necessários dois meses para que a equipe processe os dados do teste,
mas os resultados estão finalmente aqui.
Olá.
Alguns bons resultados para lhe mostrar.
Os dados mostram que os telescópios trabalharam em conjunto com sucesso.
Mesmo que estejam separados por milhares de quilômetros,
eles realizaram a observação exatamente ao mesmo tempo.
Mas nós tivemos problemas com o Telescópio do Polo Sul,
que se moveu cerca de 20 metros porque a camada de gelo se move.
Isso é muito incomum. Acho que nenhum outro telescópio
-faz isso, na verdade. -Espero que não!
Realmente espero que não. Teremos problemas se isso acontecer.
Isso não significa que o trabalho já está feito.
Há algumas questões técnicas das quais temos de cuidar,
mas o sistema principal está funcionando.
São boas notícias para o time.
Mas Heino Falcke, um dos principais físicos do projeto,
sabe o quão difícil será ligar todos os telescópios.
Se você quer fazer esses experimentos extremos,
você tem que ser extremamente preciso e levar tudo em conta.
Você precisa saber a posição de uma fração de milímetro com precisão.
O Havaí é uma região vulcânica.
Isso altera, devido às placas tectônicas,
em seis centímetros por ano.
Mas, se você for para o Polo Sul,
há gelo e variações,
o que pode mudar em metros, às vezes dez metros em anos.
Então isso é a Fórmula 1 dos telescópios
mudando de posição.
E, claro, não podemos nos esquecer,
longe da Terra está a Lua,
que realmente afeta o globo inteiro.
Então alguns dos telescópios serão atraídos pela gravidade
da Lua em uma direção.
Eles se movem meio metro para cima e para baixo a cada seis horas.
Com tal incrível necessidade de precisão,
a equipe precisa planejar tudo.
Qualquer telescópio perdido irá comprometer significativamente o resultado.
Ainda assim será interessante.
Não será uma imagem.
Serão alguns dados e alguns gráficos a serem mostrados,
mas não uma imagem.
Alguns dos outros estão muito nervosos, eu acredito
que eles realmente
querem obter a imagem este ano.
Mas eu estou mais relaxado.
Eu acho excitante
só o fato de poder tentar isto.
Remo veio para o Instituto Max Planck de Radioastronomia
em Bonn para verificar os preparativos da equipe.
Aqui, o especialista em hardware Alan Roy
está enfrentando o problemas que poderia colocar em risco todo o projeto.
Oi, Alan.
-Oi. Bom te ver. -Oi. Como vai?
-Fez boa viagem? -Fiz sim, foi boa.
Ah, cara. Então está acontecendo aqui.
-Mais problemas. -Sim.
As máquinas que estão gravando os dados estão superaquecendo.
O problema com os registradores que temos no momento
é que estão esquentando muito por dentro e desligando.
Se isso acontecer durante o processo, atrapalhará os registros.
As observações que estamos fazendo
dependem de termos todo o equipamento funcionando.
O problema é a altitude elevada.
O ar rarefeito nos telescópios
torna o sistema de resfriamento menos eficaz,
por isso Alan necessita fazer placas de metal para desviar mais ar frio
para os componentes eletrônicos.
Não.
Vamos ver se funciona.
É...
..sempre um momento tenso, mesmo em coisas simples.
E, sim, perfeito.
Do outro lado da sala, Helge Rottmann está no controle de mais de 500
unidades de discos rígidos que podem armazenar milhões de gigabytes de dados.
Módulos de discos contêm a essência do que nós queremos fazer.
Estes possuem uma especialidade, são discos preenchidos com hélio,
capazes de operar em altitudes muito elevadas.
Em termos de custos operacionais, este é o principal fator,
então comprar discos é caro.
Por exemplo, não temos recursos para fazer backup de nenhum dado
e, se o perdermos ou danificarmos,
praticamente perdemos aqueles dados, o que seria muito catastrófico.
Esse é meu pesadelo: nós temos um conjunto inteiro desses
e eles o derrubam. Isso seria horrível.
Remo deve enviar as unidades para cada local dos telescópios.
É apenas uma pequena parte deste feito logístico global.
São agora 8 da noite e Remo está em uma teleconferência
com o restante da equipe.
A próxima questão que acho que quero abordar são as
pendências que temos de resolver antes das observações.
Faltando duas semanas para as observações,
as pressões e tensões do projeto estão aumentando.
A programação começa às 15:00, hora local, à 01:00 UTC.
Não há nada mais que possamos fazer a respeito.
Quero dizer, isto foi e tem sido discutido,
então as programações são o que são.
-Apenas acredite que vai dar certo. -Certo.
-Nada que possamos fazer. -Claro, eu entendo.
OK, é isso, galera. Obrigado a todos.
Estaremos em contato.
-OK, até mais. -Obrigado, até.
Levaram dez anos para colocar todos esses telescópios
na matriz, para equipá-los,
então estamos todos motivados pela mesma coisa.
Nós queremos ver aquele buraco negro e é isso o que nos motiva.
Uma taça de vinho e cama,
sério, é isso o que eu quero agora.
Resta apenas um dia para as observações
decisivas para fotografar um buraco negro.
Mova isso para cá.
Imagine que o tenhamos aberto...
Em Massachusetts, Shep e o físico Demetrius Soltis
estão organizando uma estação de comunicação central.
Isso. Para ter algum espaço ao redor, ou algo assim.
-O que você diz? -Agora sim.
Agora sim.
Este será o centro de controle.
Comunicação é vital para todo o projeto.
Quero dizer, estamos sincronizando as coisas a um microssegundo.
Temos de nos certificar de que está tudo pronto.
Precisamos ter certeza de que todos os testes foram executados.
A equipe precisa conectar oito observatórios mundiais
multimilionários simultaneamente para captar aquela imagem.
Nós temos céu azul e claro, então...
Há um período de dez dias para usar todos os telescópios,
mas nuvens em um deles poderia turvar o sinal
do buraco negro e arruinar os dados.
Então, todos os dias, Shep deve fazer uma ligação.
Se a noite é "sim" ou "não".
Ligar ou não o Event Horizon Telescope em uma certa noite
é a maior decisão que você pode tomar.
Se você está certo, obtém ótimos dados.
Se está errado,
desperdiçou muitos recursos.
Cada noite de observação não apenas custará milhares de libras,
mas consumirá um espaço limitado de disco rígido.
Shep necessita de cinco noites de dados
para ter a melhor chance de fazer uma imagem.
A julgar pelas condições climáticas ao redor do mundo, será complicado.
Deve melhorar nos próximos dias.
Parece bom.
Se você toma a decisão errada,
pode colocar em risco sua habilidade de captar a imagem de um buraco negro
e é isso o que nos consome quando estamos naquela sala.
Oi, Kazu.
Os relatórios meteorológicos e de comunicação estão online.
Agora Shep precisa se certificar de que os telescópios estão preparados.
Queremos nos certificar de que saibamos em que ponto as coisas estão
no fim das contas, porque se alguma coisa
não estiver tecnicamente pronta, então realmente temos um problema.
No Havaí, o vulcão Mauna Kea é a base para dois observatórios
da rede.
O Telescópio James Clerk Maxwell
e o Submillimeter Array.
Remo chegou da Europa, mas o equipamento ainda não está pronto.
-Olá, Jonathan. -Ah, oi, Remo.
-Como vão as coisas? -Nada mal.
O engenheiro-chefe Jonathan Weintroub
ainda está instalando os kits de resfriamento em seus gravadores de dados.
Foram instalados na quinta-feira e então nos demos conta:
"Droga, eles não possuem um kit de resfriamento."
-Sim. -Então estamos colocando no...
Certo, bem oportuno para o gerenciamento do tempo, eu acho.
Acho que sim. Foi meio que de última hora.
Isso é tipo manutenção preventiva.
Não queremos sofrer uma falha devido ao superaquecimento
no meio do processo.
-Sim. Agora a luz acendeu. -Lá vamos nós.
-E há ar saindo desses ventiladores então... -Sim.
Excelente.
Remo e Jonathan devem instalar os gravadores
e checar se estão todos funcionando.
Certo. Vamos lá. É isso.
-Sim, todos funcionando. -Certo.
O próprio ato de desligar e depois ligar
é até certo ponto estressante.
Às vezes você desliga algo e ele nunca funciona novamente, então...
..você está sempre aliviado quando algo funciona.
Enquanto as coisas estão de volta ao normal no Havaí...
..no alto do Deserto do Atacama no Chile...
..Alan Roy chegou da Alemanha para liderar as observações em Apex.
Controle, chefe da Apex...
Aqui, Alan é responsável pela parte mais crucial do projeto:
o tempo.
Tempo é absolutamente importante para este projeto,
absolutamente central, o coração de todo o experimento.
Você empenha esforço, dinheiro e tempo, mas
é tudo uma questão de acertar o tempo.
A rede do Event Horizon Telescope é tão extensa,
que a emissão do buraco negro chegará a cada telescópio
em um tempo diferente.
Além do mais, a Terra gira.
Conforme ela gira, a posição dos telescópios no espaço
muda constantemente.
Se a equipe não conseguir registrar o tempo em que os sinais chegam
dentro de um milionésimo de um milionésimo de segundo,
os telescópios falharão em combiná-los como um só.
Para sincronizar os telescópios, a equipe gastou $2 milhões
em alguns dos mais precisos relógios atômicos do mundo,
chamados masers de hidrogênio.
Este é o maser de hidrogênio.
Este relógio avança um segundo a cada dez milhões de anos.
Claro, não esperamos dez milhões de anos para medi-lo.
Alan deve manter este relógio a uma temperatura estável
para que ele funcione com precisão.
Mas há um problema.
A câmara usada para resfriá-lo está quebrada.
Os rolamentos emperraram e não temos resfriamento,
o que significa que a câmara superaquece
e o maser não fica muito satisfeito.
Um maser defeituoso poderia ser catastrófico.
O remoto Deserto do Atacama
fica muito longe para se chamar um engenheiro.
Alan possui apenas uma opção improvisada disponível.
A solução é abrir a porta da câmara
para que o excesso de calor do maser possa sair por ela.
Fico um pouco nervoso, mas o relógio no qual levamos fé, sim,
está funcionando como deveria.
Por enquanto, essa solução engenhosa
deve manter o relógio funcionando corretamente,
ou todo o experimento pode estar em risco.
Eu tiro o chapéu para os colegas que são capazes de empreender esses experimentos
e observações, e fazê-los funcionar.
É real, é tangível,
e é extremo e abstrato ao mesmo tempo.
Há sempre um risco com esses tipos de medições.
São coisas complicadas.
Elas requerem muito cuidado e delicadeza
para que as façamos funcionar.
Extraordinariamente, o tempo está limpo em todos os oito telescópios.
No Havaí, Remo recebe informações do centro de controle.
Acabei de saber, vamos nessa.
Então, pronto para começar as observações.
Este é o momento crucial
para o qual mais de dez anos de trabalho duro nos trouxe.
Levou muito tempo para chegarmos ao ponto
de termos uma chance real de conseguir uma imagem de um buraco negro
e agora, finalmente, o dia chegou.
Remo deve ascender a mais de 4.000 metros,
para o topo do vulcão.
Aqui, dois observatórios,
o Telescópio James Clerk Maxwell,
e o Submillimeter Array,
são parte da rede.
Remo está correndo contra o tempo.
Certo...
Temos que começar a sintonizar o receptor.
Este espelho direciona a radiação para o receptor que usaremos.
É como sintonizar um rádio.
Está indo.
Parece bom.
No Submillimeter Array,
o engenheiro Jonathan Weintroub está encarregado de gravar os dados.
Nós temos agora 50 minutos para checar tudo
antes de começarmos a gravar
e elevadas altitudes não contribuem para o funcionamento do cérebro.
Você tende a cometer mais erros lá em cima.
Mas, do outro lado da montanha, Remo encontra uma falha.
O que diabos?
Ele está instável.
O receptor não se mantém na frequência.
Sem estabilidade, os dados do telescópio serão arruinados.
Remo não tem outra opção a não ser ajustar as configurações do receptor manualmente.
Feito.
Eu preciso de óculos de leitura.
Não consigo mais enxergar os estúpidos mostradores!
Sim, ele estabilizou agora.
Excelente.
Tudo certo.
A equipe está pronta na hora certa.
-Tudo preparado. -Ótimo.
Ótimo, ele tem um bom sinal.
Atenção! Portas e teto estarão se abrindo!
Portas e teto estarão se abrindo.
Estação 42. Estação 42.
Está se abrindo.
Remo direciona o prato para o alvo.
Jonathan se prepara para gravar os dados.
Cinco, quatro, três, dois, um.
Estamos indo?
O Event Horizon Telescope está funcionando.
Após mais de dez anos de trabalho,
a equipe, em oito diferentes observatórios,
está finalmente fixando o olhar em um buraco negro.
A equipe observa as emissões dos buracos negros M87
e Sagitário A, e grava os dados até tarde da noite.
Após um turno de 14 horas, Remo deve sair para evitar problemas com a altitude.
Estamos quase completando 14 horas na montanha.
Estou ficando cansado, e vou descer para outra instalação, que fica
um pouco mais embaixo,
mas estarei sentado e monitorando de lá por mais algumas horas.
Pelo menos lá terá mais oxigênio, o que já ajuda.
Obrigado pelo suporte. Boa sorte pelo resto da noite.
Veremos você amanhã. Certo? Saúde.
Nos dois primeiros dias de trabalho,
os oito telescópios ao redor do mundo
registra duas noites completas de dados.
Mas nestes locais extremos, os desafios
físicos, e também mentais,
estão cobrando seu preço da equipe.
É um trabalho duro diário,
e você o sente constantemente em seu corpo,
a frequência cardíaca é constantemente elevada na altitude.
Tensão constante no sistema.
Estamos cansados.
Sabe, você acaba ficando acordado a noite toda.
Pessoas em elevadas altitudes nem sempre pensam corretamente.
Onde está? Onde?
Então está na frente...
Nós tivemos um problema em um dos telescópios,
uma das partes dos eletrônicos nos quais nos apoiamos
estava nos dando alguns resultados estranhos.
Estamos no maser nesse momento.
Olhe o canal 17.
E finalmente o consertamos porque estamos na sala trabalhando.
Até agora, o tempo tem estado perfeito ao redor do globo.
Mas no terceiro dia, no Grande Telescópio Milimétrico, no México,
a perspectiva está começando a mudar.
É uma visão assustadora.
O GTM está completamente caótico nesse momento.
Tipo, você viu a imagem. Há neblina, há nuvens indo e vindo,
parece muito perigoso lá em cima.
Está claramente aumentando.
Quero dizer, não vou camuflar nada aqui.
A decisão para hoje à noite depende em grande parte de você,
se vamos ou não.
É um jogo de tolos, certo?
Você não pode prever o clima para daqui a dez horas,
especialmente no topo de um vulcão extinto
com um enorme telescópio sobre ele.
Nós temos clima estável e bom em um, dois, três, quatro, cinco,
seis de nossos locais.
Seis de oito.
Essas são chances tremendas.
Dois dos locais principais são marginais.
O telescópio no México, o GTM,
e o telescópio no Arizona,
estão em um clima imprevisível
e por isso teremos de esperar.
Shep adia a decisão de "sim" ou "não".
Está muito em cima para ligar.
Vocês tem que me explicar sobre sobre as webcams do GMT. De um lado,
parece um paraíso de férias.
E por outros pontos de vista,
parece que você está indo para o olho de um redemoinho infernal,
e eu não entendo como três diferentes vistas podem ser tão diferentes.
Shep precisa tomar uma decisão.
Mas agora temos notícias do observatório ALMA no Chile.
Espere, espere.
Eu quero ter certeza de que entendi o que você acabou de dizer.
Você acha que pode haver uma chance
de que os dados da noite passada do ALMA estejam corrompidos?
Hum, pode ser.
Todos os dados da segunda noite podem estar corrompidos.
Esse é um novo problema para nós.
Se você tivesse tempo extra, poderia minimizar esse problema?
Isso provavelmente não seria possível.
Se os dados estiverem corrompidos,
a equipe pode ter agora apenas uma das cinco noite de que precisam.
Com o tempo piorando, Shep tem que se arriscar.
Acho que devemos seguir em frente porque não vamos
dividir o sistema, então temos que assumir que o ALMA estará bem.
Então eu digo que sim.
Nos quatro dias seguintes, a equipe deixou a tempestade passar
e irá observar por duas outras noites.
Estamos observando os dados.
Os discos rígidos estão cheios com mais de seis milhões de gigabytes
de dados preciosos.
Mais armazenamento do que 12.000 laptops.
Se a equipe puder criar uma imagem,
ela poderá desvendar uma dos maiores mistérios da física hoje...
..o que há no centro de um buraco negro.
As equações de Einstein sugerem que ele é um ponto
infinitamente pequeno e denso,
a chamada singularidade.
Uma singularidade é a maneira de um físico dizer:
"Não sabemos que diabos está acontecendo".
Na realidade, no núcleo denso de um buraco negro,
as equações de Einstein não fazem sentido.
Se você tomar seriamente a matemática de Einstein
e aplicá-la diretamente ao centro de um buraco negro,
você terá densidade infinita.
Mas não há nenhum medidor no mundo que,
quando você mede algo, diz "Infinito!".
A natureza está meio que nos pegando pela lapela, nos dando tapas
no rosto e dizendo, "Você não sabe o que está fazendo
"se infinito é o que está surgindo como resposta".
Nesse momento, francamente, o interior de um buraco negro
é o Velho Oeste dos teóricos da física.
Mas a boa notícia é,
se você tem uma teoria que prevê algo diferente da de Einstein
para o que acontece no interior, há uma boa chance de que ela também preveja
algo diferente do que acontece imediatamente no lado de fora.
É tão excitante finalmente, assim esperamos, começar a obter algumas pistas
a partir do Event Horizon Telescope.
Uma imagem de um buraco negro transformará teoria em realidade.
Ela poderia ser a melhor evidência física que os cientistas teriam
para desvendar os mistérios do interior
e poderia pavimentar o caminho para uma assim chamada Teoria de Tudo.
São sete dias de trabalho.
No centro de controle,
a equipe deve agora decidir qual seria
a última noite de observação.
Esta será nossa quinta noite.
Dessa forma, teremos Apex e ALMA
em uma extremidade de um patamar muito sensível,
com um clima realmente bom na outra extremidade do patamar.
O tempo parece limpo ao redor do mundo.
Certo, então estamos confirmados para hoje à noite.
Galera, vamos fazer valer a pena.
Pela última vez,
a luz ao redor dos buracos negros está sendo gravada.
No Chile, Alan Roy e a equipe
finalizam oito cansativos dias.
Estamos chegando ao final da última execução.
Temos talvez três minutos.
Estou cansado, mas contente.
A equipe registrou sua meta de cinco noites de dados,
mas apenas quando eles combinarem todos os dados
é que saberão se podem ver um buraco negro.
Esta é a parte interessante, quase como um jogo de blefe.
Você já passou mais de uma semana aqui,
o telescópio trabalhou durante a noite,
e nós ainda não sabemos se isso vai resultar em algo.
No centro de controle, Shep está refletindo sobre
a extraordinária conquista da equipe.
Este é o começo do fim, certo?
Quero dizer, este não é o fim nem na melhor das hipóteses.
Mesmo tendo todos esses discos, eles podem se extraviar no correio.
Não há backups
É realmente muito difícil copiar todos esses dados.
Então estamos um pouco nervosos a respeito de algumas coisas.
Nós temos muito trabalho a fazer. Muito trabalho.
Mas nós demos esse primeiro grande passo.
Nós humanos adoramos explorar coisas até o limite do possível
e o horizonte de eventos é o limite final.
Eu vejo audácia e a coragem, francamente,
nas pessoas que criaram uma maneira
de realmente pegar este incrível desafio
e transformá-los em algo que eles estão medindo hoje.
É incrível. 773.1
CINCO MESES DEPOIS
No Polo Sul, após cinco meses de um inverno na escuridão,
os voos voltam a operar.
Agora a equipe pode enviar os últimos discos rígidos faltantes,
contendo os preciosos dados do buraco negro,
de volta para Massachusetts e Alemanha,
e completar o processamento de todos os oito telescópios.
Aqui é onde muitas das ações ocorrem
porque todos os discos que você vê aqui
vieram de todo o globo,
todos os locais enviaram seus discos para cá,
e esse correlacionador tem analisado
todos esses discos.
Cinco meses após as observações,
a equipe pode finalmente ver se os telescópios trabalharam juntos.
Este é da Espanha.
Este é do Havaí.
Este é do México.
Então você está realmente vendo uma espécie de ONU do mundo astronômico aqui.
Estamos basicamente tirando a luz que foi gravada nesses locais
do congelador,
reanimando-a, e então combinando-a
como se ela estivesse sendo combinada pela primeira vez.
Mas o especialista em dados Vincent Fish encontra um problema com o timing.
Isso não pode estar certo.
Eu estou surpreso que ninguém...
Espere, espere.
Meu Deus.
Eles descobriram que um dos relógios atômicos da rede
na Espanha estava com defeito.
Você está recebendo apenas ruído aleatório aqui.
Sim. OK.
Estamos levando a gravação,
a tecnologia,
e a resolução aos seus limites totais.
E quando você força algo ao limite como isto,
você começa a descobrir esses problemas.
Há um conserto para isso.
Acho que podemos corrigir isso,
para não enfrentarmos este problema novamente.
Uau, olhe pra isso. Isso é o...
..o atraso.
Enquanto a equipe resolve os problemas com o timing...
..em Cambridge, cientistas do Arizona, Europa e Japão
testam como transformar os novos dados em imagens.
O maior desafio que enfrentamos
nesta técnica do Event Horizon Telescope
é que não temos todos os pixels da imagem, por assim dizer.
Temos alguns dos pixels.
Então a arte está tentando descobrir como a imagem inteira é
sem ter, sabe, tudo o que gostaríamos de ter.
A equipe testará diferentes algoritmos de computador
para tentar criar uma imagem precisa,
mas eles não tentarão nos buracos negros alvos ainda.
Primeiro, nós vamos usar rodinhas, certo?
Estamos dando pequenos passos
e tentando usar os algoritmos que queremos usar
para Sagitário A e M87,
mas em fontes bem conhecidas que são muito mais brilhantes.
Essas fontes brilhantes vêm da matéria girando em direção ao que se acredita
ser um buraco negro se banqueteando.
Quando o buraco negro acelera a matéria, ela se rompe...
..e lança jatos de radiação no espaço.
Estes são quasares.
Eles podem emitir mais energia do que um bilhão de estrelas,
deixando um rastro próprio que pode ser visto em todo o cosmos.
Se conseguirmos obter imagens realmente boas nessas fontes,
saberemos que estamos prontos para a próxima fase.
A cientista de imagens Katie Bouman está liderando uma das equipes
tentando criar uma imagem do quasar.
É realmente excitante,
a primeira vez em que estamos realmente tentando criar uma imagem com os dados.
Então aqui é 120...
O quasar está longe demais para ver o buraco negro em si.
Mas a equipe sabe como o rastro deveria ser
a partir dos telescópios existentes.
Mas, em dois dias de workshop,
os algoritmos não estão produzindo uma imagem consistente.
Eu posso fazer uma imagem que se parece com aquilo e isso é ridículo.
Temos muitos diferentes tipos de estruturas saindo
dos mesmos dados.
Isso não é um voto de confiança nessas imagens, suponho.
O físico Mareki Honma também não está recebendo uma imagem clara.
Aqui é um ponto muito brilhante,
por isso acreditamos que há algo.
Mas a área toda,
parece apenas ruídos.
Se a equipe não conseguir que os algoritmos funcionem para o quasar,
eles não poderão fazer uma imagem do buraco negro.
A equipe trabalha por uma semana ajustando o código do computador.
Finalmente, os algoritmos começam a funcionar.
E a equipe pode ver o rastro do quasar em mais detalhes do que já viram antes.
Eu vejo essa estrutura, tipo um rastro, disparando.
É incrível.
Olhe essa estrutura.
A equipe produziu imagens,
após fazer todas essas alterações, isso parece muito sólido.
Então essa é a chave.
Você tem que estar tão confiante em suas técnicas
e no lidar com os dados, e confiar neles,
porque para Sag A, ou para M87,
nós não temos ideia do que veremos.
Após mais de dez anos de planejamento...
Luzes.
..mais de 30 milhões de libras,
e a inteligência combinada de mais de 200 cientistas internacionais...
Atenção, atenção! Portas e teto estarão se abrindo.
Controle, chefe da Apex...
..finalmente a equipe está tentando capturar uma imagem de um buraco negro.
Este tem sido um processo enorme, um processo extremamente cuidadoso,
e a equipe de imagens está obtendo agora os primeiros dados que eles podem usar
para fazer uma foto de um buraco negro.
É realmente excitante.
Acabamos de receber os dados e isso é o que estivemos esperando
por muitos anos, então é um momento muito excitante para nós.
Este é o momento em que finalmente vemos
como um buraco negro pode ser.
Cada membro da equipe carrega os dados
e inicia seus algoritmos.
Nós vamos...? Vamos fazer isso?
OK? OK, pronto? Pronto, certo.
Funcionando!
Os algoritmos estão produzindo imagens tentadoras.
Estes são os estágios inicias.
Esta é uma cirugia exploratória.
O paciente está na mesa.
Abra o paciente, estamos olhando para dentro,
tentando entender o que vemos.
Cada membro da equipe precisa focar em uma imagem consistente.
Isso é interessante.
Estou obtendo algo bem similar, um pouquinho.
E, com os dados do buraco negro M87,
uma imagem logo fica clara.
Eu vejo um aspecto circular.
Uma imagem como os astrônomos nunca viram antes.
O que estou vendo aqui na tela é bastante surpreendente.
Este é um caso onde o sinal é tão claro
que meio que te acerta na cabeça com um martelo.
Se isso se mantiver...
..será a descoberta da minha vida,
e eu acho que da vida de muitas outras pessoas, e...
..é realmente elucidativo ver
a aparência de um buraco negro pela primeira vez.
A imagem mostra fótons de luz adquirindo o formato de um anel
pelo poder da gravidade.
No centro, um buraco negro com a massa de seis bilhões de sóis
está engolindo a luz que chega muito perto.
É uma evidência profunda
que confirma a existência de buracos negros
prevista primeiramente pela teoria da gravidade de Einstein.
Isso nos mostra que o tempo espacial é distorcido
da maneira que Einstein achou que seria na borda do buraco negro,
no ambiente mais extremo do universo.
Esses fótons estão lutando para se afastar deste buraco negro...
..e o buraco negro os está prendendo com sua imensa gravidade.
E, de vez em quando, alguns deles conseguem escapar
do buraco negro e vir pra gente.
Então estamos vendo a própria definição dessa superfície...
..onde a luz é perdida para sempre.
Em 2019, a equipe do Event Horizon Telescope examinou seus dados
e lançou seus resultados para o mundo.
Este é um resultado científico inovador.
Mas, com planos para mais telescópios e até melhores dados,
uma imagem de Sagitário A pode vir logo.
Quando Galileu provou que você pode captar imagens do céu
com telescópios, aquilo não pôs fim à astronomia,
mas a iniciou.
E do mesmo jeito, o mais importante legado científico
do Event Horizon Telescope será
o fato de que ele está criando todo um novo campo da ciência.
Se eu conheço astrônomos, quando tudo isso acabar,
eles dirão, "Ooh, o que mais podemos fazer com isso?"
Eu certamente posso imaginar que daqui a 10, 30, 50 anos,
nossa descrição de buracos negros será
completa e radicalmente diferente.
Para Shep e a equipe do Event Horizon Telescope,
a esperança é que isto seja apenas o começo.
Ainda não terminamos.
Nós não queremos que as coisas sejam amarradas com um laço e finalizadas.
Isso nos mostra como os buracos negros funcionam
de uma maneira que era impossível até agora.
Isso, sobretudo, sinaliza toda uma nova direção na astronomia,
e isso é raro.
Isso é realmente extraordinário.