Durante décadas, os astrônomos observaram o mesmo jato de plasma como quem tenta entender um filme apenas por algumas fotografias. Havia sinais de movimento, estruturas brilhantes e velocidades aparentemente impossíveis, mas faltava uma maneira de acompanhar tudo de forma contínua. Agora, um algoritmo conseguiu reconstruir essa história a partir de 116 observações feitas ao longo de 27 anos. E, quando as imagens finalmente ganharam movimento, surgiu uma surpresa.
O filme escondido em 116 imagens
O protagonista dessa história é o blázar 3C 345, localizado na constelação de Hércules. No centro desse objeto extremamente energético existe um buraco negro supermassivo que alimenta um estreito jato de plasma relativístico apontado quase diretamente para a Terra.
O problema é que os astrônomos não tinham exatamente um filme para observar. Tinham 116 registros separados, obtidos entre 1995 e 2022, como se fossem fotogramas isolados de uma produção que nunca havia sido montada.
Para preencher esse intervalo, os pesquisadores desenvolveram o Kine, um algoritmo baseado em campos neurais capaz de analisar simultaneamente as informações espaciais e temporais presentes nas observações.
O resultado foi uma reconstrução contínua da evolução do jato, permitindo acompanhar suas estruturas e também informações sobre sua polarização.
A técnica alcançou uma resolução de aproximadamente 113 microssegundos de arco, cerca de quatro vezes superior à resolução nominal, além de um alcance dinâmico cerca de 140 vezes maior que o obtido por métodos tradicionais.
Na prática, isso significa que estruturas muito fracas, antes praticamente escondidas ao lado das regiões mais brilhantes, passaram a ser identificadas e acompanhadas ao longo do tempo.
E foi justamente quando os pesquisadores conseguiram seguir esse movimento com mais precisão que apareceu o detalhe mais estranho.
O plasma parece superar a velocidade da luz
Ao acompanhar o deslocamento das estruturas no jato, o Kine encontrou velocidades aparentes extraordinárias. Em alguns pontos, o movimento observado chega a algo entre 9 e 13 vezes a velocidade da luz.
Isso não significa que Einstein tenha sido derrotado.
O fenômeno é conhecido como movimento superluminal aparente e ocorre quando um jato viaja a uma velocidade extremamente próxima à da luz enquanto aponta quase diretamente para o observador.
Nesse cenário, cada novo sinal luminoso é emitido de uma posição ligeiramente mais próxima da Terra. O intervalo de tempo entre os sinais parece, portanto, comprimido para quem observa de longe.
Quando o deslocamento aparente é comparado com esse intervalo reduzido, a velocidade calculada pode superar várias vezes a velocidade da luz, mesmo que nenhuma partícula esteja realmente ultrapassando esse limite.
Jatos relativísticos podem viajar a mais de 98% da velocidade da luz, e esse tipo de efeito já é conhecido há décadas. A novidade está na capacidade de acompanhar com muito mais precisão o fluxo completo do plasma, em vez de observar apenas algumas estruturas isoladas.
E foi justamente essa visão mais ampla que levou os pesquisadores a questionar uma explicação que parecia bastante consolidada.
Talvez as manchas brilhantes não sejam ondas de choque
Durante décadas, muitas das estruturas luminosas que parecem avançar pelos jatos relativísticos foram interpretadas como ondas de choque.
A hipótese fazia sentido. Uma região de plasma que se desloca mais rapidamente poderia alcançar material mais lento, comprimi-lo e provocar um aumento da energia e da luminosidade observadas.
Mas a reconstrução de 3C 345 trouxe um problema para essa interpretação.
O Kine permitiu comparar a velocidade das regiões brilhantes com a velocidade do plasma ao redor. O resultado mostrou que as duas são muito semelhantes.
Além disso, as regiões de maior polarização não coincidem exatamente com as estruturas luminosas da maneira esperada caso elas fossem produzidas por fortes ondas de choque.
Os pesquisadores levantam então outra possibilidade: essas manchas podem representar regiões em que ocorre um aumento local da pressão magnética, intensificando a emissão sem a necessidade de uma violenta onda de choque.
Essa pode ser a parte mais importante da descoberta.
O Kine foi desenvolvido inicialmente pensando em aplicações para reconstruir filmes de objetos compactos observados pelo Event Horizon Telescope. Agora, sua aplicação ao 3C 345 mostra que a técnica também pode ser usada para revisitar décadas de observações e encontrar fenômenos que estavam escondidos entre uma imagem e outra.
O buraco negro não está lançando plasma a 13 vezes a velocidade da luz. A relatividade continua intacta.
