Até hoje, astrônomos identificaram cerca de 50 desses buracos negros na Via Láctea. No entanto, estima-se que esse número pode ser bem maior – na casa das dezenas de milhões. Para tentar localizar os que ainda permanecem ocultos, pesquisadores do Reino Unido estão convocando voluntários para participar de uma busca que combina dados de telescópios espaciais, inteligência artificial e análise humana.
Batizado Black Hole Hunters (Caçadores de Buracos Negros, em tradução livre), o projeto permite que qualquer pessoa com acesso a um computador ajude a identificar possíveis candidatos a buracos negros. A iniciativa utiliza dados do Satélite de Pesquisa de Exoplanetas em Trânsito (TESS, na sigla em inglês), da NASA, originalmente desenvolvido para procurar planetas fora do Sistema Solar.
A proposta é encontrar padrões específicos nas variações de brilho das estrelas que possam indicar a presença de um buraco negro. Os participantes não precisam ter formação em astronomia: basta aprender a reconhecer os sinais apresentados pela equipe científica.
“Vocês vão determinar com precisão para onde precisamos apontar nossos telescópios em seguida”, afirmou Adam McMaster, astrônomo da Universidade de Southampton, no Reino Unido, e um dos líderes do projeto, em comunicado. “E vocês podem ser os responsáveis pela descoberta de um buraco negro.”
Como encontrar um objeto invisível?
Buracos negros podem se formar quando estrelas muito massivas esgotam seu combustível nuclear e colapsam sob a própria gravidade. Esses objetos possuem uma atração gravitacional tão intensa que nem mesmo a luz consegue escapar de seu interior. Por isso, sua identificação depende, muitas vezes, dos efeitos que provocam ao redor.
Uma das estratégias utilizadas pelos pesquisadores é procurar eventos de microlente gravitacional. O fenômeno ocorre quando a gravidade de um objeto massivo curva a luz de uma fonte que está atrás dele em relação ao observador. Dependendo do alinhamento, essa distorção pode fazer uma estrela parecer temporariamente mais brilhante.
O projeto procura especialmente sistemas binários nos quais uma estrela continua orbitando um buraco negro formado a partir de sua antiga companheira. Se o sistema estiver alinhado de maneira favorável com a Terra, o buraco negro poderá passar entre a estrela e os observadores terrestres, provocando um aumento temporário do brilho aparente da estrela.
Como o buraco negro não precisa emitir luz para produzir esse efeito, os astrônomos podem investigar sua presença a partir das mudanças observadas na luminosidade de sua companheira.
Por que a ajuda humana é necessária?
O TESS monitora continuamente o brilho de grandes quantidades de estrelas, produzindo curvas de luz que mostram como a luminosidade de cada objeto varia ao longo do tempo. Embora esses dados tenham sido coletados principalmente para a busca de exoplanetas, também podem revelar fenômenos associados a objetos compactos, como os buracos negros.
Para tornar a análise mais eficiente, algoritmos automatizados realizam uma triagem inicial dos dados, examinando milhões de estrelas em busca de possíveis candidatos. No entanto, nem toda variação de brilho é provocada por um buraco negro. Erupções estelares, pulsações e outros fenômenos naturais podem gerar sinais semelhantes e confundir os sistemas automatizados.
É nesse ponto que entra a participação humana. Os voluntários analisam os gráficos selecionados e classificam os padrões que consideram promissores. Para reduzir a influência de erros individuais, cada gráfico é apresentado a várias pessoas, e as respostas são combinadas antes de os pesquisadores selecionarem os candidatos a buraco negro mais promissores.
“É uma tarefa simples, que não exige experiência”, explicou McMaster no comunicado. “Mostraremos aos voluntários exemplos do que procurar. Então, tudo o que eles precisam fazer é reconhecer os padrões corretos.”
A classificação feita pelos participantes não confirma, por si só, a existência de um buraco negro. Ela ajuda a produzir uma lista de alvos que poderão ser investigados posteriormente com observações astronômicas mais detalhadas.
Como participar da busca
O projeto está disponível na plataforma de ciência cidadã Zooniverse, que conecta pesquisadores a pessoas interessadas em contribuir com estudos científicos. Desde seu lançamento, em outubro de 2021, o Black Hole Hunters reuniu quase 23 mil voluntários, responsáveis por mais de 12 milhões de classificações, segundo informações do próprio projeto. A iniciativa também já utilizou dados do levantamento terrestre SuperWASP, que monitorou estrelas entre 2004 e 2016. Os resultados dessa etapa ainda estavam em análise no momento da publicação do material original.
Os pesquisadores planejam ampliar a investigação com observações de outros instrumentos, incluindo a missão Euclid, da Agência Espacial Europeia, e o Telescópio Espacial Nancy Grace Roman, da Nasa. A expectativa é que o cruzamento de diferentes conjuntos de dados ajude a identificar novos candidatos e a direcionar futuras observações.
Encontrar novos buracos negros, contudo, exige mais do que reconhecer uma curva de luz incomum. Depois da triagem, os astrônomos precisam realizar observações complementares para verificar se a variação de brilho é realmente compatível com a influência gravitacional de um objeto invisível. Como essas medições demandam tempo e recursos, identificar previamente os alvos mais promissores pode tornar a busca mais eficiente.
“Com milhares de novas descobertas em potencial, precisamos de toda a ajuda possível”, concluiu McMaster.
Fonte: Revista Galileu/Foto: Erik Zumalt/Universidade do Texas em Austin