IA cria vídeo de jato de buraco negro a partir de 30 anos de dados

Astrônomos produziram o vídeo de maior resolução já feito de um jato lançado por um buraco negro supermassivo .

Para chegar ao resultado, a equipe reuniu quase 30 anos de dados e utilizou novo modelo de aprendizado de máquina capaz de reconstruir o movimento do material e aprimorar as imagens.

O objeto observado está no centro da galáxia 3C 345, conhecida como um blazar, um tipo extremamente ativo de galáxia cujo núcleo libera um poderoso jato de material, incluindo gás e plasma, a velocidades próximas à da luz .

A origem do jato é um buraco negro supermassivo que pode estar orbitado por um segundo buraco negro.

O comportamento variável do jato chama a atenção dos astrônomos há décadas.

Para produzir o vídeo, os pesquisadores utilizaram 116 imagens registradas entre 1995 e 2022 .

As imagens foram posteriormente combinadas pelo Kine, um algoritmo de aprendizado de máquina baseado em redes neurais capaz de aprimorar esse tipo de observação.

Alguns integrantes da equipe também trabalharam no Event Horizon Telescope, projeto responsável pela primeira imagem de um buraco negro supermassivo.

O vídeo apresenta três perspectivas dos jatos: a intensidade total, a polarização — utilizada como indicador do campo magnético — e o fluxo óptico, que representa a velocidade projetada.

Um jato que parece superar a velocidade da luz A alta resolução permitiu aos pesquisadores estudar com grande nível de detalhe a velocidade do plasma dentro do jato; As imagens revelam um fenômeno que parece impossível: o material expelido aparenta se mover mais rápido que a velocidade da luz; Isso, porém, não significa que o jato esteja realmente violando esse limite.

O efeito é causado pela geometria da observação; Tudo o que é observado no espaço aparece projetado em uma espécie de abóbada celeste bidimensional, enquanto os objetos se movimentam em três dimensões.

Por causa do ângulo em que esses jatos são vistos, materiais que se deslocam muito próximos à velocidade da luz podem parecer viajar várias vezes mais rápido que ela; A equipe calculou que a maior parte do gás se move entre nove e 12 vezes a velocidade da luz na velocidade aparente projetada.

Curiosamente, as regiões mais brilhantes do jato apresentam velocidades aparentes de dez a 13 vezes a velocidade da luz .

Vídeo mostra três perspectivas dos jatos: a intensidade total, a polarização (um indicador do campo magnético) e o fluxo óptico (a velocidade projetada) – Imagem: Foschi et al/Nature Esse resultado surpreendeu os pesquisadores porque havia a expectativa de que essas regiões mais brilhantes fossem frentes de choque e, portanto, se movessem muito mais rapidamente que o material ao redor.