IA transforma 30 anos de dados em vídeo do jato de um buraco negro
Algoritmo batizado de Kine combinou 116 imagens captadas entre 1995 e 2022 para reconstruir, em poucos segundos, quase três décadas de atividade do jato do blazar 3C 345.
Por Letícia Prado · Repórter de Ciência
Pra escala humana
Pra escala humana: o que você vai ver num vídeo de poucos segundos levou quase 30 anos para ser registrado, imagem por imagem, por radiotelescópios espalhados pelo planeta. É o tempo que separa o primeiro emprego de muita gente da aposentadoria — e é o intervalo que astrônomos usaram para reconstruir, com ajuda de inteligência artificial, o movimento do jato de matéria expelido por um buraco negro supermassivo.
O que está confirmado
O objeto observado é a 3C 345, um blazar — tipo de núcleo galáctico ativo que emite jatos de gás e plasma a velocidades próximas à da luz — localizado na direção da constelação de Hércules. Os dados vêm do programa de monitoramento MOJAVE, que usa a técnica de interferometria de longuíssima base (VLBI, sigla em inglês para radiotelescópios distantes entre si que observam em conjunto para simular um único instrumento gigante). Ao todo, foram reunidas 116 imagens captadas entre 1995 e 2022.
Para transformar esse conjunto de observações estáticas e espaçadas no tempo em um vídeo contínuo, os pesquisadores desenvolveram o Kine, algoritmo de rede neural descrito como uma ferramenta de reconstrução de vídeo para observações de VLBI de fontes variáveis. Segundo o estudo, publicado na revista científica Nature, o método alcançou resolução cerca de quatro vezes maior que as técnicas convencionais e aumentou em até 140 vezes o contraste das imagens.
O que muda na teoria
Aqui está o ponto mais interessante para quem acompanha astrofísica de jatos: o vídeo reconstruído pôs em xeque uma explicação consolidada. Por anos, os nós brilhantes que aparecem se movendo ao longo do jato foram interpretados como ondas de choque viajantes — como um estrondo sônico se propagando pelo plasma. Com a reconstrução contínua feita pelo Kine, os pesquisadores observaram que a velocidade desses nós corresponde à velocidade média do fluxo ao redor, e não a de uma onda se deslocando de forma independente. A interpretação que ganha força é a de que essas regiões brilhantes são zonas localizadas de maior energia magnética, e não frentes de choque.
Vale separar bem as duas camadas aqui: é fato observacional que o padrão de movimento não bate com o esperado para ondas de choque; já a explicação alternativa — energização magnética localizada — é a hipótese mais bem sustentada até agora, não uma certeza fechada. Novas observações e testes deverão vir para consolidar ou revisar esse cenário.
Por que isso importa
O uso de IA aqui não substitui a astronomia observacional — ele extrai mais informação de dados que já existiam, alguns com décadas de idade, arquivados por observatórios ao redor do mundo. Parte da equipe por trás do Kine também integrou o Event Horizon Telescope, projeto que produziu a primeira imagem direta de um buraco negro em 2019. A expectativa é que a mesma abordagem seja aplicada a outros blazares monitorados pelo MOJAVE, ampliando o catálogo de "filmes" desse tipo de fenômeno cósmico.