Buracos negros – Compreender como os buracos negros supermassivos atingem uma massa milhões de vezes superior à do Sol continua sendo um dos maiores desafios da astronomia. Um novo estudo, porém, aponta que a inteligência artificial (IA) pode desempenhar um papel importante nessa investigação ao localizar fenômenos extremamente raros escondidos em grandes volumes de dados astronômicos.

Pesquisadores utilizaram um modelo de aprendizado de máquina para analisar informações coletadas pelo Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) e encontraram sete candidatos promissores a quasares que também atuam como lentes gravitacionais, um fenômeno previsto pela teoria da relatividade de Albert Einstein.

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De acordo com a equipe, esses sistemas representam uma oportunidade valiosa para observar buracos negros supermassivos durante seu processo de crescimento e compreender melhor sua evolução ao longo da história do Universo.

Quasares oferecem pistas sobre os primeiros estágios dos buracos negros

Os quasares correspondem aos núcleos extremamente brilhantes de determinadas galáxias. Eles são alimentados por buracos negros supermassivos que absorvem grandes quantidades de gás e poeira, liberando uma enorme quantidade de energia durante esse processo.

Esse brilho intenso pode superar o da própria galáxia onde o quasar está localizado, tornando esses objetos importantes para entender os estágios iniciais da evolução desses gigantes cósmicos.

Para Everett McArthur, estudante de doutorado em astronomia da Universidade Estadual de Ohio e principal autor do estudo, essas estruturas funcionam como registros da juventude dos buracos negros supermassivos.

“Os quasares são como fotos de bebê de um buraco negro supermassivo. Entender como passamos dos quasares para esses enormes buracos negros é realmente importante”, disse.

Quando um quasar também funciona como lente gravitacional

Em situações bastante incomuns, um quasar pode exercer também o papel de lente gravitacional. Nesses casos, sua intensa gravidade curva e amplia a luz emitida por uma galáxia localizada ainda mais distante, produzindo um efeito previsto pela relatividade de Einstein.

Embora esse tipo de alinhamento seja raro, ele permite que os cientistas observem simultaneamente o quasar e a galáxia ampliada, oferecendo informações importantes para reconstruir tanto a evolução do buraco negro quanto da própria galáxia ao longo do tempo.

Algoritmo reduziu universo de 800 mil objetos para apenas sete candidatos

Para encontrar esses sistemas, os pesquisadores analisaram um catálogo de aproximadamente 800 mil quasares identificados pelo DESI.

Como existem poucos exemplos conhecidos de quasares que atuam como lentes gravitacionais, a equipe precisou criar simulações desse fenômeno para treinar o algoritmo de inteligência artificial.

Após o treinamento, o modelo foi capaz de reduzir o conjunto inicial para cerca de 200 candidatos. A partir desse grupo, os astrônomos realizaram uma análise manual e selecionaram sete sistemas considerados promissores.

Segundo os pesquisadores, esse resultado praticamente dobra o número de quasares desse tipo identificados em levantamentos astronômicos semelhantes.

Descobertas ainda precisam ser confirmadas

Os sete candidatos identificados ainda passarão por novas observações para confirmar se realmente correspondem a quasares que funcionam como lentes gravitacionais.

Caso sejam validados, esses objetos poderão fornecer uma nova ferramenta para investigar como os buracos negros supermassivos cresceram e influenciaram a formação e a evolução das galáxias ao longo da história do Universo.

Além do potencial científico da descoberta, o estudo reforça o papel da inteligência artificial na identificação de fenômenos extremamente raros escondidos em grandes bancos de dados astronômicos, como os produzidos pelo DESI, responsável por mapear milhões de galáxias e quasares.

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(Com informações de Olhar Digital)

(Foto: Reprodução/Magnific/kues1)