#Farol de Notícias (Atualidades científicas que foram destaque na semana)
A pesquisa usou inteligência artificial para preencher algumas lacunas da imagem tirada em 2019, gerando a foto histórica mais nítida e detalhada de um buraco negro
Em 2019, a primeira foto de um buraco negro (chamado de Pōwehi) numa galáxia distante, a M87, foi tirada. Essa imagem foi gerada com base em imagens tiradas a partir do Event Horizon Telescope – EHT (ou Telescópio do Horizonte de Eventos, em português).
O EHT é um projeto que visa formar uma rede global de radiotelescópios e combinar os dados de várias estações ao redor do globo. Você pode saber mais sobre esta foto no texto da Ilha do conhecimento intitulado “Primeira fotografia de um buraco negro é revelada”.
Apesar da foto de 2019 ser considerada uma foto de alta resolução, a foto era pouco detalhada. Sendo assim, com base em dados do EHT desde 2017, uma astrofísica brasileira, Lia Medeiros, pesquisadora do Instituto de Estudos Avançados dos Estados Unidos, foi capaz de melhorar a definição e detalhes da foto.
Atualmente, ainda não existe um instrumento capaz de capturar a foto de um buraco negro. Assim, a foto de 2019 consiste na união de diferentes dados do EHT, dando uma resolução considerada alta. No entanto, devido a impossibilidade de cobrir todo planeta terra com telescópios, a imagem gerada apresenta algumas lacunas de dados.
Dessa forma, Lia e seus colaboradores usaram algoritmos sofisticados e inteligência artificial (IA) para analisar 30 mil imagens simuladas de buracos negros, e ensinar a IA a gerar uma imagem melhor com base nas simulações. Assim, os dados gerados pela IA possuem uma estimativa de alta fidelidade das estruturas ausentes na foto de 2019 e assim os cientistas conseguiram gerar a nova imagem ainda mais nítida.
“A inteligência artificial ajuda porque podemos preencher os dados que estão faltando usando o que o algoritmo aprendeu das simulações usadas para o treinamento. Outro modo de dizer isso é que o algoritmo aprende como diferentes regiões na imagem se relacionam umas com as outras, e usa essa correlação para preencher os dados que estão faltando”,explica Lia em entrevista ao G1.
Para exemplificar, com a alta resolução do EHT, é possível tirar uma foto de uma maçã na superfície da lua. No entanto, Pōwehi está a cerca de 50 milhões de anos-luz. “Como não podemos estudar os buracos negros de perto, os detalhes de uma foto desempenham um papel crucial na compreensão de seu comportamento”, diz Lia. Na nova imagem gerada o buraco negro aparece com uma região central maior e mais escura, cercado pelo gás brilhante e superaquecido em formato de “rosquinha” que paira ao seu redor.
O trabalho de Lia, não apenas foi capaz de aumentar ainda mais esse poder de imagem, mas também conseguiu ser consistente com os dados do EHT e de modelos teóricos do tipo. “Com a primeira imagem de M87* aprendemos muito sobre o buraco negro em si e sobre como ele engole a matéria ao seu redor.
Agora, com essa nova imagem mais nítida, vamos poder fazer novos testes da gravidade e aprender mais ainda sobre o que está acontecendo com a matéria ao redor do buraco negro”, explica Lia. Além de seu trabalho ter uma grande importância por refinar a imagem de Pōwehi, o algoritmo desenvolvido pelo grupo fornece uma oportunidade de ouro para o nosso trabalho coletivo de entender a física por trás dos buracos negros.
Colaboração: Iasmin Cartaxo Taveira sobre a autora
Iasmin Taveira queria ser cientista desde criança e acredita que tornar o conhecimento acessível é o melhor jeito de promover desenvolvimento social. É Biotecnologista pela UFPB, mestre e doutoranda em bioquímica na FMRP/USP.
Fontes:
Matéria no site G1, intitulada “Histórica 1ª imagem de buraco negro ganha cara mais nítida após pesquisa chefiada por brasileira”, publicada em 13/04/2023. https://g1.globo.com/ciencia/noticia/2023/04/13/historica-1a-imagem-de-buraco-negro-ganha-cara-mais-nitida-apos-pesquisa-chefiada-por-brasileira.ghtml
Matéria no site Wikipédia, intitulada “Event Horizon Telescope”, acesso em 19/04/2023. https://pt.wikipedia.org/wiki/Event_Horizon_Telescope
