Curvas de luz registadas pelo satélite TESS estão agora a ser analisadas por voluntários à procura de possíveis buracos negros. O projeto Black Hole Hunters não lhes pede que observem diretamente um: trata-se de identificar, na luminosidade das estrelas, padrões que possam revelar a influência gravitacional de um companheiro invisível. No entanto, um sinal detetado continua a ser uma pista a verificar, não uma descoberta confirmada.
Porque procurar um objeto que não emite luz?
É difícil detetar um buraco negro pela sua própria luz: a sua gravidade é tão intensa que nada, nem mesmo a luz, consegue escapar depois de ultrapassado um limite chamado horizonte de acontecimentos. Mas um objeto invisível pode deixar efeitos mensuráveis no que o rodeia. Em alguns sistemas, a luz de uma estrela companheira pode ser deformada ou amplificada quando o buraco negro passa à sua frente, visto da Terra. Este efeito de lente gravitacional é por vezes chamado «autolente» num sistema binário: está em causa a luz da estrela do sistema.
Este princípio não deve ser confundido com a microlente gravitacional clássica, em que um objeto em primeiro plano amplifica temporariamente a luz de uma estrela em segundo plano, muitas vezes sem formar um par com ela. No caso que o Black Hole Hunters procura, os investigadores interessam-se por sistemas em que um buraco negro possa estar ligado a uma estrela e produzir uma variação particular da sua luminosidade. Essa variação pode ser compatível com a hipótese de um buraco negro, mas é necessário excluir outras explicações antes de chegar a uma conclusão.
O TESS mede variações de luminosidade
Lançado pela NASA para procurar exoplanetas, o TESS — Transiting Exoplanet Survey Satellite — monitoriza a luminosidade das estrelas. Procura, em particular, diminuições regulares da luz que podem ocorrer quando um planeta passa à frente da sua estrela. Estas medições repetidas formam curvas de luz: gráficos que mostram como a luminosidade de um objeto evolui ao longo do tempo.
Assim, a missão observa um volume de dados que pode servir para responder a outras questões além da procura de planetas. Uma curva de luz não mostra diretamente a forma de um buraco negro. Traduz uma medição de luminosidade, que os cientistas interpretam depois tendo em conta o período, a forma e a repetição das variações, bem como as possíveis explicações alternativas.
A NASA indica que o TESS concluiu a sua missão principal de dois anos e continua as observações no âmbito de extensões da missão. A página da missão refere, nomeadamente, uma visão do céu publicada com exoplanetas confirmados ou candidatos identificados até ao final da segunda missão alargada, em setembro de 2025. A utilização dos seus dados para procurar buracos negros é outra forma de explorar as medições do satélite, não uma mudança naquilo que observa: o TESS continua a medir a luz das estrelas.
O que os voluntários veem realmente
Segundo a Universidade de Southampton, a equipa do projeto começou por utilizar um sistema de inteligência artificial para analisar milhões de posições possíveis na Via Láctea e selecionar dados para examinar. Os investigadores transformaram parte desses dados em gráficos e animações destinados aos participantes. Estes podem assinalar os padrões que lhes parecem interessantes, ajudando a equipa a decidir que pistas merecem uma análise mais aprofundada.
A tarefa proposta consiste, portanto, em identificar padrões visualmente, não em identificar autonomamente um buraco negro. Um padrão invulgar pode ser um candidato; por si só, não demonstra a presença do objeto procurado. Os investigadores têm de voltar a analisar as medições, testar as hipóteses e, se necessário, procurar observações complementares. O comunicado de Southampton apresenta os voluntários como um apoio para definir as próximas observações com telescópios, e não como autores de uma confirmação imediata.
Esta distinção é importante: uma animação ou um gráfico é uma representação dos dados tratados, não uma fotografia de um buraco negro. As cores ou formas utilizadas para tornar as variações mais legíveis não correspondem, por si só, ao que um olho humano veria no céu. O resultado científico depende da medição subjacente e da sua interpretação, não do aspeto espetacular de uma visualização.
Uma iniciativa participativa, com um papel específico
A Universidade de Southampton explica que o número de buracos negros conhecidos na galáxia continua muito abaixo do que os investigadores estimam ser possível. Indica que a sua equipa reduziu o vasto conjunto de dados a casos suscetíveis de serem examinados por voluntários. Estas são estimativas e informações apresentadas pela equipa do projeto; não significam que já tenham sido encontrados milhares de novos objetos.
Neste caso, o interesse da participação cidadã reside numa etapa concreta: analisar um grande número de gráficos para assinalar padrões que poderiam escapar a uma triagem totalmente automatizada ou exigir um olhar humano. O computador ajuda a reduzir o volume a tratar; os participantes chamam a atenção para alguns casos; os investigadores avaliam depois os candidatos. Cada etapa tem os seus limites e não substitui as restantes.
O Black Hole Hunters ilustra, assim, uma forma de fazer ciência com dados já recolhidos por uma missão espacial. Uma eventual descoberta dependerá daquilo que as curvas permitirem realmente estabelecer e das verificações que se seguirem. Para já, o apelo aos voluntários diz respeito à procura de possíveis sinais na luz das estrelas — não à confirmação de que esses sinais são efetivamente os de um buraco negro.
Referências
- Scientists enlist armchair astronomers to find thousands of black holes hiding in our galaxy — University of Southampton
- TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) — NASA Science
Fotografia: NASA / Kim Shiflett — Wikimedia Commons — Domínio público.
