Inteligência artificial revela uma erupção de buraco negro no centro da nossa galáxia
O buraco negro supermassivo no coração da Via Láctea Sgr A* visto em luz polarizada.
Crédito: Colaboração EHT
O material que gira em torno de Sgr A* forma uma estrutura achatada, denominada "disco de acreção", sujeito a essas erupções que ocorrem em um amplo espectro de comprimentos de onda luminosos, desde raios-X de alta energia até ondas luminosas infravermelhas e de rádio de baixa energia.
Os resultados dos cálculos indicam que uma erupção observada pelo Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array (ALMA) em 11 de abril de 2017 provinha de dois pontos brilhantes de matéria densa no disco de acreção de Sgr A*, ambos orientados para a Terra. Esses pontos brilhantes orbitam o buraco negro supermassivo, que tem uma massa cerca de 4,2 milhões de vezes a do Sol, enquanto estão separados por cerca de metade da distância entre a Terra e o Sol, ou seja, aproximadamente 75 milhões de quilômetros.
Para reconstruir essas erupções em 3D a partir de dados observacionais, a equipe, liderada pelo cientista Aviad Levis do California Institute of Technology, propôs uma nova técnica de imagem chamada "tomografia polarimétrica orbital". Este método é similar aos exames de tomografia computadorizada, ou CT scans, usados em hospitais ao redor do mundo.
(1) Um modelo segue a evolução de um volume de emissão inicial ao longo do tempo.
(2) Traçado de raio: cálculo da trajetória da luz usando as leis da gravidade ao redor do buraco negro para criar imagens.
(3) As imagens são combinadas para obter uma única medida de luz, que é posteriormente comparada às observações reais.
(4) Representação computacional do volume observado.
Aviad Levis explicou que a região compacta ao redor do centro galáctico é um local extremo onde gás quente e magnetizado orbita um buraco negro supermassivo a velocidades relativísticas. Este ambiente único alimenta erupções altamente energéticas, que deixam assinaturas observacionais em comprimentos de onda X, infravermelho e rádio.
Ao se basearem na física derivada da teoria da gravidade de Albert Einstein de 1915, a relatividade geral, e ao aplicar esses conceitos ao redor dos buracos negros supermassivos em uma rede de neurônios, eles conseguiram criar uma modelagem IA de Sgr A*.
Esta abordagem, que explora a sinergia entre a física e a IA, abre caminho para novas questões cujas respostas continuarão a avançar nossa compreensão dos buracos negros e do Universo.