O projeto de Sheperd Doeleman para obter o primeiro retrato de um buraco negro não estava indo bem.

Para começar, seu telescópio vivia se enchendo de neve.

Por duas semanas, no final de março, o Volcan Sierra Niegra, um vulcão extinto de 4,5 mil metros de altura também conhecido como Tliltepetl, que se projeta por sobre a paisagem do sul do México, serviu como centro nervoso para o maior telescópio já concebido, uma rede de antenas que se estendia da Espanha ao Havaí e chegava ao Chile.

Conhecido como Telescópio do Horizonte de Eventos, o nome que se dá ao ponto sem retorno em um buraco negro, o trabalho do dispositivo era ver o que até hoje não era visível: um pequeno, escuro e singularmente pequeno círculo de nada, uma minúscula sombra em meio ao brilho intenso da radiação no centro da galáxia Via Láctea.

	Meridith Kohut - 28.mar.15/The New York Times
	O Grande Telescópio Milimétrico (LMT), no México

Albert Einstein disse certa vez que a natureza não é malévola, e sim sutil. Mas ela adora uma boa briga.

Relâmpagos receberam o doutor Doeleman e sua equipe de astrônomos certa madrugada, quando eles galgaram o pico que serve de ponto de observação para um céu nada amistoso.
O pouco ar que restava tinha um sabor semelhante ao que podemos imaginar o ar de Marte tenha oferecido um dia. Flocos de neve giravam em torno de suas cabeças. O Grande Telescópio Milimétrico, uma torre de 20 andares de altura com uma antena parabólica de 45 metros de diâmetro posicionada como um chapéu cônico gigantesco em seu topo, mal era visível na escuridão da noite.

Os astrônomos saíram cautelosamente de seus carros, em meio às rochas de uma paisagem lunar, e desceram ao porão do telescópio, um labirinto de salas e laboratórios brilhantemente iluminados, como se estivessem no sinistro refúgio de um vilão de James Bond.

O dr. Doeleman planejava passar a noite trabalhando em novas técnicas para direcionar o telescópio, que entre outros problemas vinha sofrendo de um zumbido elétrico irritante e persistente. Quando o tempo melhorou o bastante para permitir trabalho, a antena de rádio estava completamente congelada, sob uma camada de gelo de mais de dois centímetros. As estrelas giravam lá no alto, para além dos restos de nuvens de tempestade; mas seus segredos continuavam ocultos.

"Isso acontece sempre, no nosso caso", disse, com uma mistura de resignação e orgulho, o dr. Doeleman, 48, um pesquisador com cara de menino, do Observatório Haystack do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) e do Centro de Astrofísica de Harvard,.

Se ele e seus colegas conseguirem sucesso, as imagens que capturaram estarão para sempre em nossos livros didáticos, como prova definitiva das mais estranha das predições de Einstein: a de que o espaço-tempo se enrodilharia como a capa de um mágico, em torno de objetos imensos, e os levaria a desaparecer do universo. Em resumo, ele previu que buracos negros –objetos tão densos que nem mesmo a luz consegue escapar de suas mandíbulas– são reais. Que o espaço e tempo na forma pela qual os conhecemos poderiam chegar ao fim bem diante de nossos narizes.

Por outro lado, os astrônomos também poderiam produzir provas de que a teoria da gravidade de Einstein, a relatividade geral, que serve como regra para as regras do universo, precisava ser consertada pela primeira vez desde sua introdução, um século atrás.

"Vamos jogar sem medir sacrifícios", disse o dr. Doeleman, que passou oito anos organizando esse esforço, em uma conversa em seu escritório em Serdan, cidadezinha no sopé do vulcão.

Ele estava usando ceroulas sob as calças e camadas de suéteres e casacos com forro de pele, e tomava um chá de folhas de coca para combater os efeitos da altitude. Seu cabelo estava espetado, como uma espécie de corte moicano einsteniano, depois de uma longa noite de esforço para consertar os defeitos de seu telescópio; o astrônomo suava perceptivelmente.

"Temos de nos preocupar com tudo, da sopa às porcas e parafusos", ele disse, listando as coisas que tornavam sua rede de rádio, distendida como uma teia de aranha através do planeta, um objeto frágil. O sucesso depende das exigências do clima em diversos continentes, de tecnologias temperamentais, da altitude e até mesmo do trânsito –dois de seus colegas acabavam de sofrer um atraso por conta de um acidente de carro no caminho para a Cidade do México.

"Dizem que os fios de seda produzidos por uma aranha são mais fortes que o aço", ele comentou, "mas até mesmo uma teia de aranha pode se partir".

MOTEL CÓSMICO DECADENTE

Buracos negros foram uma das primeiras e mais extremas previsões da Teoria Geral da Relatividade de Einstein, anunciada inicialmente em novembro de 1915. Ela explica a força que chamamos de gravidade, a qual influencia objetos que tentam seguir linhas retas em um universo cuja geometria é distorcida pela matéria e pela energia. Como resultado, planetas e também feixes de luz seguem caminhos curvos, como bolas girando em uma roleta.

	Meridith Kohut - 24.mar.15/The New York Times
	Sheperd Doeleman, sentado à esq., e outros cientistas monitoram dados na sala de controle do Grande Telescópio Milimétrico

Einstein se assustou um pouco alguns meses mais tarde, quando Karl Schwarzchild, astrônomo alemão que na época estava servindo na frente russa, na Primeira Guerra Mundial, apontou que as equações da teoria continham uma previsão apocalíptica: acumular matéria e energia demais em um espaço muito pequeno faria com que o espaço-tempo se contraísse sem limite. Nenhuma força conhecida pela ciência seria capaz de impedir que esse fenômeno se tornasse um ralo do qual nem mesmo a luz conseguiria escapar.

Einstein não encontrou erros matemáticos no cálculo, mas sua impressão era de que na vida real a natureza encontraria alguma maneira de evitar tal calamidade. Um século mais tarde, porém, os astrônomos concordam em que o espaço está de fato eivado de objetos maciços que emitem zero luz. Poderíamos defini-los como motéis cósmicos decadentes. Estrelas, átomos, feixes de gás que remontam ao Big Bang –todos eles se registram nesses motéis e nunca mais vão embora.

Muitos deles são supostamente remanescentes de estrelas maciças que se queimaram até a extinção, entraram em colapso e implodiram em cataclismos como as supernovas ou as explosões de raios gama, ainda mais violentas, visíveis em todo o universo.

Gerações de teóricos, entre os quais Stephen Hawking, usando o telescópio da mente, construíram carreiras investigando as propriedades desses objetos que mal e mal fazem parte do universo. Mas eles continuam a debater exatamente o que acontece dentro de um buraco negro, e o destino último daquilo que venha a cair em um deles.

Quase todas as galáxias parecem abrigar um desses monstros escuros, com massa milhões ou até bilhões de vezes superior à do nosso sol, empoleirados bem no centro galáctico como o diabo de Dante. Quanto maior a galáxia, por algum motivo tanto maior esse vazio. A maneira pela qual o processo transcorre está aberta a todos os palpites, e representa uma versão cósmica do debate sobre natureza versus aprendizado.

"Como um buraco negro sabe o tamanho da galáxia em que se localiza e em que momento deve parar de crescer?", ponderou David Hughes, diretor do Grande Telescópio Milimétrico. "Ou, por outro lado, como é que a galáxia sabe que é hora de parar de alimentá-lo?"

Se nada mais interferir, os buracos negros jazem adormecidos mas de boca aberta. No entanto, quando alguma coisa –por exemplo uma estrela errante ou uma nuvem de gás– cai na direção de um buraco negro, ela é aquecida a bilhões de graus enquanto gira como a água que circunda um ralo. É um fenômeno conhecido como disco de acreção. Os buracos negros têm maus modos à mesa, e quando se alimentam jatos de raios-X e energia radiofônica podem ser expelidos dos discos de acreção, como o creme dental é expulso de um tubo. Os astrônomos acreditam que seja isso que produz a energia dos quasares, brilhantes fachos nos núcleos galácticos que apresentam brilho muito mais intenso do que o das cidades estreladas onde moram.

"Paradoxalmente", disse o dr. Doeleman, "isso faz dos buracos negros alguns dos mais brilhantes objetos do firmamento".

No começo do ano passado, uma equipe de astrônomos da Universidade de Pequim e da Universidade do Arizona anunciou ter descoberto um dos maiores e mais poderosos buracos negros já identificados –com massa 10 bilhões de vezes superior à do Sol, e ancorando um quasar que, um bilhão de anos depois do Big Bang, era 40 mil vezes mais brilhante que a Via Láctea.

Mas nem toda a ação é tão distante.

O centro da Via Láctea, a 26 mil anos-luz de nosso planeta, coincide com uma fonte fraca de ruídos de rádio chamada Sagitário A. Astrônomos como Andrea Ghez, da Universidade da Califórnia em Los Angeles, que rastreiam as órbitas de astros que circundam o centro da galáxia, conseguiram calcular que o que quer que exista no centro galáctico tem massa equivalente à de quatro milhões de sóis. Mas o objeto cósmico não emite luz, no espectro visível ou infravermelho.

Se isso não for um buraco negro, nem Einstein e nem ninguém mais sabe o que poderia ser.

"É o mais forte indício que temos até agora sobre um horizonte de eventos", disse o dr. Doeleman, usando o nome da fronteira de um buraco negro, o limite que serve como ponto sem retorno.

	Meridith Kohut - 24.mar.15/The New York Times
	O Grande Telescópio Milimétrico, no Parque Nacional Pico de Orizaba, México

Mas esse é um argumento apenas circunstancial, presumindo que Einstein estivesse certo. "Se Einstein estava errado, como poderemos saber?", disse Avery Broderick, teórico do Perimeter Institute for Theoretical Physics, em Waterloo, Canadá, apontando que a relatividade geral, apesar de toda a sua beleza matemática, jamais foi testada sob as condições extremas que prevaleceriam no Big Bang ou em buracos negros, onde toda a estranheza do espaço-tempo einsteniano se manifestaria.

De acordo com trabalhos que remontam a um estudo pioneiro de James Bardeen, em 1967, o buraco negro de Sagitário, se é que está lá, apareceria como um fantasmagórico círculo escuro em meio a uma névoa de ondas de rádio. Seu formato exato, dizem os teóricos, dependeria de detalhes como a velocidade de giro do buraco.

A gravidade do buraco negro distorceria e ampliaria sua imagem, resultando em uma sombra com 80 milhões de quilômetros de extensão, que vista da Terra teria mais ou menos o mesmo tamanho que uma laranja posicionada na Lua, de acordo com cálculos executados por Eric Agol, da Universidade de Washington; Heino Falcke, do Instituto Max Planck de Radioastronomia, na Alemanha; e Fulvio Melia, da Universidade do Arizona, em estudo publicado em 2000.

A prova da teoria de Einstein seria que os radioastrônomos pudessem determinar que a sombra, um cemitério para quatro milhões de sóis, tivesse mesmo um tamanho tão pequeno quanto o previsto. Eles vem reduzindo suas estimativas de tamanho desde que Sagitário A foi descoberto, em 1974.

Em 2005, um grupo liderado por Shen Zhiqiang, do Observatório Astronômico de Xangai, reduziu o diâmetro estimado do Sagitário A uma nuvem de energia com menos de 144 milhões de quilômetros, mais ou menos duas vezes o tamanho da sombra estimada para o Sagitário A sob a teoria da relatividade geral, usando o Very Long Baseline Array, uma rede transcontinental de antenas.

"A maioria das pessoas precisa ver para crer", disse o dr. Agol na época, mas havia problema para realizar mensuração mais fina. Os elétrons e prótons ionizados do espaço interestelar dispersavam as ondas de rádio em um borrão que obscurecia os detalhes da fonte. "Era como tentar enxergar através de um vidro fosco", disse o dr. Doeleman.

Para enxergar mais fundo na sombra do buraco negro, seria necessário sintonizar o radiotelescópio em comprimentos de ondas menores, capazes de penetrar a névoa. E era preciso um novo telescópio. Quanto maior a antena, maior a resolução ou a ampliação que pode ser obtida.

"Nosso buraco negro está ativo mas se alimenta em uma dieta lenta, com gás aquecido a um bilhão de graus em torno dele", disse o dr. Doeleman. O resultado, no coração da Via Láctea, é "como uma nuvem rechonchuda", ele disse. "É preciso encontrar a frequência certa para ver através dos detritos no centro galáctico".

E é aí que entra o Telescópio do Horizonte de Eventos.

À BEIRA

O caminho do dr. Doeleman até a beira do infinito foi bastante sinuoso.

Filho de um professor de ciências, ele cresceu no Oregon e estudou física no Reed College, em Portland. Decidiu se inscrever para o mestrado no MIT, mas antes que pudesse começar seus estudos, encontrou um anúncio que solicitava voluntários para participar de experiências na Antártida. Ele se candidatou, e passou quase dois anos na soleira do planeta. "Foi lá que provavelmente me deixei contagiar pelo desafio de trabalhar com ciência em circunstâncias desafiadoras", disse o dr. Doeleman. Ele voltou a se inscrever no MIT quando ainda estava na Antártida, e aproveitou para viajar sem rumo pela Ásia em seu caminho de volta aos Estados Unidos.

No MIT, ele primeiro entrou para um grupo que estudava física de plasmas, depois trabalhou com astronomia em raios-x e biofísica, e por fim ingressou no grupo de radioastronomia. A técnica preferencial para os radioastrônomos é conhecida como interferometria de linha de base muito longa (VLBI), na qual radiotelescópios separados por distâncias que podem abarcar um continente se unem em uma rede sincronizada que imita o comportamento de uma antena com um diâmetro muito grande.

	Meridith Kohut - 24.mar.15/The New York Times
	Cientistas dentro do Grande Telescópio Milimétrico procuram gelo

O interesse original do dr. Doeleman era usar a tecnologia a fim de monitorar os movimentos da crosta terrestre, e sua esperança era viajar a lugares exóticos a fim de instalar instrumentos. Mas estes já estavam instalados. Por isso, seu olhar se voltou aos céus e aos mistérios dos quasares.

Durante uma conversa recente, o dr. Doeleman mostrou uma imagem de uma galáxia na constelação de Centauro, um arco delicado de luz estelar com uma faixa de poeira em sua cintura. Conhecida como NHC 5128, a galáxia pode ser vista de binóculo, do hemisfério sul.

Depois, ele mostrou uma imagem da mesma galáxia registrada com seus "óculos de rádio", como ele definiu. Nessa segunda imagem, a galáxia está se desfazendo por conta de uma explosão em seu núcleo, disparando feixes de energia por distâncias espaciais de milhares de anos-luz.

O dr. Doeleman atribuiu seu interesse pelos quasares e buracos negros ao momento em que viu pela primeira vez imagens como essa. "O que quer que esteja propelindo aqueles jatos tem de ser insanamente poderoso", ele disse.

Em 2008, Doeleman passou pelo que define como "um momento a-ha", quando ele e colegas uniram três radiotelescópios no Havaí, Arizona e Califórnia a fim de criar um sistema de interferômetro, e o apontaram para o centro da galáxia, usando um comprimento de onda mais curto. Eles detectaram um pequeno aglomerado de energia –"um pontinho que se recusava a desaparecer".

Estavam vendo alguma coisa através do vidro fosco. Mas o quê?

Desde então, o dr. Doeleman e seus colegas dedicaram suas energias a construir uma rede de tamanho suficiente para determinar se aquele pontinho de rádio abriga sinais de um buraco negro.

No total, o Telescópio do Horizonte de Eventos envolve 20 universidades, laboratórios, instituições de pesquisa e agências governamentais, e mais de uma centena de cientistas. Entre outras coisas, para manter os radiotelescópios de suas redes devidamente sincronizados, eles precisam equipá-los com novos relógios atômicos cuja precisão é da ordem de um segundo a cada 100 milhões de anos, e novos receptores de ondas curtas.

O dr. Doeleman recorda ter necessitado usar um tanque de oxigênio a fim de testar os relógios atômicos do novo complexo ALMA, em um altiplano a 4,8 mil metros de altura no Chile. Outro colega, Daniel Marrone, da Universidade do Arizona, passou o começo deste ano no Polo Sul, instalando um novo receptor. As duas instalações serão posteriormente integradas às observações do Telescópio Horizonte de Eventos.

A sequência de observações realizadas em março foi a primeira ocasião em que um grupo contou com telescópios suficientes –sete radiotelescópios, em seis montanhas– para começar a ter esperança de vislumbrar um buraco negro. Eles teriam cinco oportunidades de fazê-lo, em um período de duas semanas.

A cada noite, esperavam ter em mira dois buracos negros: o Sagitário A e outro em uma galáxia gigante conhecida como M87, que ancora o enorme aglomerado de galáxias de Virgem, a cerca de 50 milhões de anos-luz de distância. O buraco negro da galáxia M87 foi estimado em seis bilhões de vezes a massa do sol, e daqui ele apareceria apenas ligeiramente menor do que o buraco negro da Via Láctea. Além do mais, jatos de energia, como as chamas de um maçarico, são disparados pelo seu disco de acreção, cruzando o espaço interestelar. Os astrônomos queriam muito observar esse fenômeno.

O TÉDIO COMO ESPERANÇA

"É um belo trabalho", diz Andrew Strominger, teórico de Harvard que participa da equipe do Horizonte de Eventos, sobre o telescópio.

Na prática, o trabalho pode ser tanto árduo quanto tedioso, a depender de como as coisas estejam indo.

	Meridith Kohut - 24.mar.15/The New York Times
	Grande Telescópio Milimétrico, no México

A visita à Sierra Negra em março foi a quinta do dr. Doeleman em dois anos. A viagem requer um voo e depois cinco horas de carro, ônibus e caminhão, até a pequena e nada turística cidade de Serdan. Ele às vezes brincava jogando para o alto um cristal especial usado para testar relógios atômicos, o que atraiu a atenção do pessoal de segurança. "O aparelho se parece com a imagem que temos de uma bomba –um cilindro de metal com arames espetados", ele disse.

E todo seu esforço muitas vezes terminava em dor de cabeça, o preço de trabalhar a quase cinco quilômetros de altitude. A sala de controle do telescópio conta com monitores usados nos dedos para medir o nível de oxigênio no sangue, e com um tanque e máscara de oxigênio para os momentos de tontura.

A Sierra Negra fica logo ao lado de um pico ainda mais alto, o Pico de Orizaba, a mais alta montanha mexicana, e os dois montes se combinam para criar um microclima especial, que pode causar problemas para os astrônomos.

Em uma noite de trabalho, o telescópio estava sendo girado para impedi-lo de se encher de neve. O dr. Doeleman estava na sala do receptor, que não tem aquecimento; lá dentro, a luz de foco da antena se refletia em espelhos, passava por um túnel e atingia caixas do tamanho de fornos de micro-ondas –e de repente ele sentiu o edifício se sacudir. Pensando estar diante de um terremoto, o dr. Doeleman correu para o elevador, onde encontrou seus colegas, que subiram correndo da sala de controle e dos escritórios mais abaixo. "Fiquei muito assustado", ele disse.

Não era um terremoto. Por causa de um defeito elétrico, o imenso disco da antena –cuja área equivale à metade de um campo de futebol e cujo peso atinge as 1,6 mil toneladas– havia subitamente parado, transferindo todo o ímpeto de seu movimento prévio à estrutura que o sustenta.

Alguns dias depois, um terremoto de verdade faria com que os astrônomos fugissem correndo de suas mesas de café da manhã, lá embaixo em Serdan.

No final de março, colaboradores do dr. Doeleman estavam acampados em circunstâncias igualmente desconfortáveis em montanhas do Chile, Havaí, Califórnia, Arizona e Espanha, esperando por seu sinal, baseado em previsões do tempo e na situação do equipamento –aquela velha questão da fragilidade da teia de aranha– a fim de iniciar as observações. Todos os telescópios seriam apontados em uníssono para a M87, e depois para o centro de nossa galáxia.

Quando tudo funciona bem, essa operação cósmica conjunta é "tediosa, de um jeito bacana", disse o dr. Doeleman em uma noite que nada teve de tediosa, explicando que as observações costumam funcionar melhor quando ocorrem automaticamente, e os astrônomos se limitam a segurar a respiração esperando que nada de errado aconteça.

O que ajuda a suportar o tédio é a esperança de que, na sutil interação de ondas de rádio, eles possam ver a assinatura de uma das grandes calamidades da natureza. Ondas de diferentes partes da nuvem de radiação em torno de Sagitário A interfeririam umas com as outras, produzindo um padrão complicado que um computador seria capaz de ler como buraco negro.

Imagine, disse o dr. Doeleman, que alguém esteja mergulhando um dedo em um lago, e crie uma ondulação na água. Se houvesse medidores de maré instalados na borda do lago, seria possível medir de onde se originam as ondulações, ao registrar a chegada de cada pico de ondulação à beira do lago. Um dedo produziria círculos concêntricos.

Se dois dedos estivessem sendo usados, as ondulações formadas por eles interferiram uma com a outra, às vezes se amplificando, às vezes se cancelando mutuamente. Como resultado, alguns dos medidores de maré mostrariam picos se combinando e ganhando dimensões muito grandes; outros mostrariam águas calmas criadas pela colisão de duas ondas.
"Ao analisar esse padrão", disse o dr. Doeleman, "podemos dizer o que está acontecendo a grande distância". Alguém que leia os padrões poderia distinguir se há apenas um dedo enfiado na água ou muitos deles, e de que forma estão dispostos.

Nesse caso, há antenas espalhadas pela costa do infinito, sincronizadas por relógios digitais e registrando as ondas de rádio em sua chegada.

"Essa é a maneira pela qual se pode construir um telescópio do tamanho do mundo", disse o dr. Doeleman.

Se tudo corresse bem –se todos os elementos da teia de aranha de clima, eletrônica e cronometragem altamente precisa do dr. Doeleman operassem juntos da maneira esperada–, o resultado seria que qualquer onda chegaria carregando as marcas da interferência, um padrão complicado de cristas e valas —"franjas", no jargão da astronomia. Com franjas suficientes e linhas de base percorrendo caminhos diferentes no céu, partindo dos diversos observatórios, os astrônomos seriam capazes de reconstruir um mapa do que estava acontecendo lá longe —a milhares de anos-luz de distância.

Ver nem que apenas uma dessas franjas, de uma linha de base, já seria um triunfo –significaria que eles estavam atingindo resolução da ordem necessária a criar uma imagem detalhada de Sagitário A, para determinar se sua conformação é a de um buraco negro. Produzir a imagem em questão, é claro, seria outra longa história. Até que encontrassem a primeira franja, os integrantes da equipe do Horizonte de Eventos teriam simplesmente de esperar e torcer.

E a demora podia ser de meses. O imenso volume de dados obtido seria pesado demais para transmissão pela internet. Ninguém saberia se o telescópio como um todo funcionou até que os dados registrados por cada um dos instrumentos fossem correlacionados por um supercomputador no MIT. Como gosta de dizer o dr. Doeleman, "a largura de banda de um 747 carregado de discos rígidos é fenomenal".

Se eles tiverem sorte, em algum momento do terceiro ou quarto trimestre deste ano será possível, então, ver emergir dos computadores do MIT a primeira imagem bruta de um buraco negro. E sua forma e tamanho poderão oferecer julgamento sobre a teoria geral da relatividade, no mais duro teste a que ela terá sido submetida no século transcorrido desde que Einstein a sonhou.

	Meridith Kohut - 25.mar.15/The New York Times
	Sheperd Doeleman trabalhando no coração do Grande Telescópio Milimétrico para verificar o alinhamento do receptor de ondas de rádio

Para alguns teóricos, quebrar o modelo de Einstein é o nome do jogo. "A coisa menos empolgante seria descobrir que a relatividade geral funciona muito bem", disse o dr. Broderick, do Perimeter Institute.

Mas o dr. Doeleman diz que se sente quase tão empolgado com o que gosta de chamar de "molho secreto" do Telescópio Horizonte de Eventos: a oportunidade de ver como funciona o motor que produz as energias monstruosas dos quasares.

"Poderemos ver um buraco negro se alimentando em tempo real", ele disse. Acompanhando os pontos de mais alta temperatura na nuvem de gás superquente que gira rumo ao esquecimento, eles poderão até medir o ritmo de rotação de um buraco negro.

"Se alguma coisa estiver dançando em torno da borda do buraco negro, estaremos vendo uma das coisas mais fundamentais que é possível observar", disse o dr. Doeleman. "Com sorte, encontraremos algo de fantástico".

A TRISTEZA DOS ENCANADORES

A primeira parte da teia de aranha do dr. Doeleman a se romper foi o radiotelescópio do Chile. O receptor do aparelho morreu e teve de ser transportado à Europa para reparos.
O defeito sobrecarregou ainda mais o telescópio mexicano.

A Sierra Negra era uma escolha natural como fulcro do Telescópio do Horizonte de Eventos. Não só ocupa posição central como o novo Grande Telescópio Milimétrico, com sua imensa antena projetada para operar com comprimentos de onda curtíssimos, também é o mais sensível dos radiotelescópios da rede. Concluído em 2006, pelo Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica e Eletrônica da Universidade de Puebla e pela Universidade de Massachusetts em Amherst, a um custo de US$ 11,6 milhões, o telescópio é o maior e mais dispendioso projeto científico do México. Sua inclusão no Telescópio do Horizonte de Eventos foi causa de grande orgulho para dr. Hughes, diretor do observatório, que dedicou a maior parte da última década a desenvolver o instrumento e resolver todos os seus problemas.

"As pessoas querem trazer seus equipamentos e experiências para cá, agora", ele disse.

Durante um teste primário, porém, os astrônomos descobriram que o novo receptor do telescópio estava sendo afetado por um zumbido elétrico misterioso.

A história astronômica está repleta de zumbidos e ruídos que resultam em grandes avanços cósmicos. Um incidente 50 anos atrás, quando dois astrônomos do Bell Labs, Arno Penzias e Robert Wilson, encontraram um zumbido misterioso, provou ser um sinal de radiação original do Big Bang em processo de refrigeração, e resultou em um prêmio Nobel.

	Nasa/JPL-Caltech/The New York Times
	Imagem em infravermelho do telescópio espacial Spitzer, da Nasa, mostra o centro da Via Láctea

Mas o que estava acontecendo no telescópio não tinha qualquer relação com um chamado do cosmos. O zumbido não interferia com os dados, mas interferia com o posicionamento da antena. Normalmente, para fixar a antena em uma fonte de rádio, os astrônomos sacodem o telescópio em uma e outra direção até encontrar o sinal mais forte –mais ou menos como um motorista dirigindo fora da estrada e ao mesmo tempo tentando sintonizar um jogo de beisebol no rádio.

Fontes fortes como Júpiter ainda se faziam ouvir vigorosamente acima do ruído. Mas o zumbido era mais forte do que fontes fracas como Sagitário A, no centro da galáxia, o que significa que os astrônomos não podiam estar certos de que estivessem registrando dados do alvo certo. Como resultado, o telescópio mexicano teve de ser excluído da primeira rodada de observações.

Diversos dias de trabalho para corrigir o problema não bastaram para remover o ruído. "Somos só encanadores, aqui", disse o dr. Doeleman certa manhã.

Para piorar as coisas, Gopal Narayanan, o especialista no receptor, da Universidade de Massachusetts, teve de voltar para casa por conta de uma emergência familiar.

Se os astrônomos não resolvessem o problema, a rede se veria reduzida a apenas quatro locais. "Cada antena é preciosa", disse o dr. Doeleman, mas a ausência prolongada do Grande Telescópio Milimétrico poderia ter efeito paralisante. Perder o México, além do Chile, deixaria aos astrônomos menos da metade das informações que eles haviam planejado obter.

"Estamos correndo o risco de cair", disse o dr. Doeleman.

Ele e os colegas desenvolveram um plano. Incapazes de isolar o ruído, decidiram ver se seria possível usar um receptor menos sensível mas menos ruidoso para apontar o telescópio, e depois ativar o novo receptor só para a coleta de dados. Eles poderiam calibrar a diferença de direcionamento entre os receptores apontando cada um deles para um objeto de alto brilho, como Saturno, e determinando a variação entre as leituras.

"É muito trabalho braçal", disse o dr. Doeleman. "Mas quando você determina a variação, pode fechar seu modelo de computador".

"Como me sinto sobre esse projeto?", disse o dr. Doeleman naquela tarde, erguendo a voz para que a equipe, que estava se reunindo para voltar ao telescópio, pudesse ouvi-lo. "Vamos conseguir. Precisaremos de muita inovação, mas temos a equipe certa para isso".

Naquele momento, o dr. Doeleman não estava planejando continuar por lá como parte da equipe. Tinha viagem para casa marcada para a manhã seguinte, depois de estender sua estadia original no México.

O dr. Hughes o instou a ficar, dizendo que a equipe necessitava de sua liderança e de seu conhecimento especializado.

Para ficar, disse o dr. Doeleman, ele teria de conversar seriamente com sua família no Skype.

O dr. Hughes respondeu que a decisão seria fácil, dadas as consequências científicas.

O ASTRÔNOMO FICA

O dr. Doeleman fez as malas para a longa jornada até o aeroporto. Mas pela manhã, ele parecia incomodado, e declarou que havia decidido ficar.

Dois de seus orientandos de pós-doutorado eram estreantes em astronomia observacional, os cientistas mexicanos que se haviam unido à equipe não conheciam bem os procedimentos do Telescópio do Horizonte de Eventos, e o dr. Narayanan, o especialista em receptores, ainda não havia retornado. A chance de o telescópio produzir uma imagem do buraco negro estava em claro risco. "Se desejávamos alguma chance real de realizar o trabalho, eu tinha de ficar", disse o dr. Doeleman.

A recompensa dele foi mais uma noite de neve sobre a antena, uma verdadeira decepção porque, pela primeira vez, tudo mais estava funcionando.

Passadas 12 horas, a equipe fez sua terceira tentativa. A atmosfera na sala de controle era de entusiasmo quase juvenil quando o telescópio se moveu para a posição de observação, apontado para o buraco negro na fervilhante galáxia M87.

O dr. Doeleman, usando um cachecol tricotado pela mulher, digitou em seu laptop que o Grande Telescópio Milimétrico estava recebendo dados. Enfim.

"Esse é um grande momento, de verdade", disse o dr. Narayanan, que havia acabado de retornar. "É um grande momento, Gopal. Imenso".

"Vamos conseguir uma imagem de um buraco negro", ele disse, com um largo sorriso. "É para isso que estamos aqui. É hora. Vamos conseguir".

Com a conexão estabelecida, eles se acomodaram para o tédio - mas uma hora mais tarde o tempo piorou e eles tiveram de recolher o telescópio para impedir a entrada de neve.
Pouco antes do alvorecer, cinco longas horas mais tarde, o tempo havia melhorado o suficiente para que o telescópio se reintegrasse à rede, que agora tinha por foco o centro da Via Láctea.

Laura Vertatschitsch, uma das pesquisadoras de pós-doutorado orientadas por Doeleman no Centro de Astrofísica, disse que "meu coração estava batendo como louco, e eu sorria sem parar".

Os cientistas trocaram high fives congratulatórios - mas passadas duas horas, o sol estava alto demais para que a observação pudesse continuar. A festa do buraco negro se havia tornado uma corrida contra o clima e contra o tempo. Na noite seguinte, o clima forçou o fechamento completo do telescópio mexicano.

Como disse o dr. Doeleman em um e-mail posterior, "houve um par de noites em que outros locais estavam em uma verdadeira festa do Horizonte de Eventos e nós tivemos de ficar de pijama fazendo palavras cruzadas. É de enlouquecer".

A HORA DA PARTIDA

O dr. Doeleman por fim voltou para casa, confiante em que a equipe estava bem posicionada para continuar, enquanto ele assistia de longe com seu laptop e Skype. O dr. Narayanan desmontou o receptor e identificou a fonte do ruído incômodo –vibrações mecânicas– e resolveu o problema usando fita adesiva. Fita adesiva, afinal, ajudou a salvar a Apollo 13, ele disse.

Naturalmente, foi então que as coisas começaram a funcionar.

Agora estava chegando a última oportunidade de estender a teia. O clima não parecia promissor, contou a dra. Vertatschitsch em um e-mail posterior, mas eles subiram a Sierra Negra mesmo assim. Passaram metade da noite envolvidos em sua rotina de posicionamento do telescópio, desenvolvendo código na hora para os computadores. "É difícil descrever", ela disse, "mas resolver problemas complicados como esses traz uma adrenalina especial".

E então eles se conectaram em definitivo com o Telescópio do Horizonte de Eventos, primeiro observando Virgem e depois Sagitário, recolhendo dados até o amanhecer. Depois, alguns dos astrônomos tiraram um selfie diante do telescópio, comemorando. A dra. Vertatschitsch disse em um e-mail que "o suor, a falta de sono, a exaustão, a alegria pura de uma experiência –é por esses momentos que você vive".

Lá longe, o dr. Doeleman também teve o seu momento. "Eu não estava lá", ele disse mais tarde. "Às vezes, a melhor coisa a fazer é ir embora".

Aquela noite marcou o final da temporada oficial de observação do Telescópio do Horizonte de Eventos, mas houve um bis, na verdade. Os telescópios da Califórnia, Arizona e México ficaram disponíveis por mais uma noite. E a noite adicional, segundo a dra. Vertatschitsch, foi a melhor de todas.

"Foi o melhor clima que tivemos na viagem toda", ela disse. O receptor consertado pelo dr. Narayanan com fita adesiva conseguiu apontar o telescópio sem ajuda.

"Tudo que tive de fazer foi ir embora", disse o dr. Doeleman mais tarde. "Nas duas últimas noites, as nuvens se dispersaram. Tudo no Telescópio do Horizonte de Eventos acontece biblicamente".

UM PRIMEIRO VISLUMBRE

Duas semanas mais tarde, o dr. Doeleman, parecendo repousado e 20 anos mais jovem, com a mulher e os dois filhos a tiracolo, viajou a Nova York para dar uma palestra no Planetário Hayden, do Museu Americano de História Natural. Ele me disse que cerca de 200 terabytes de dados –volume equivalente a todo o material impresso contido na Biblioteca do Congresso dos Estados Unidos– estavam a caminho do MIT - a largura de banda daquele 747 metafórico, em ação prática.

Este ano, que marca o centenário da Teoria Geral da Relatividade de Einstein, tem um calendário repleto de eventos e celebrações da teoria. Talvez, durante o ano de festa, os astrônomos por fim possam descobrir se a sombra escura da eternidade está sorrindo para nós entre as nuvens estreladas de Sagitário.

Os computadores já estão trabalhando.

Pelo final de abril, um e-mail foi enviado aos colaboradores do projeto Horizonte de Eventos, repleto de gráficos, mostrando o resultado da correlação de observações realizadas na mesma noite em duas montanhas –Mauna Kea, no Havaí, e a Sierra Negra.

Os dados mostravam sinais notáveis de um padrão de interferência. A franja era visível. A teia de aranha aguentou.

"Eu nem fazia ideia de que era possível segurar a respiração por tanto tempo!", disse o dr. Doeleman.

O TELESCÓPIO DO HORIZONTE DE EVENTOS
Uma rede de telescópios do tamanho da Terra está tentando medir a fronteira do que os astrônomos suspeitam seja um buraco negro de altíssima massa no centro de nossa galáxia. Posicionar os telescópios a distâncias tão grandes uns dos outros aumenta a capacidade do conjunto de discernir pequenos detalhes e efetivamente amplia a resolução das imagens resultantes.

TELESCÓPIO DE 30 METROS
Pico Veleta, Espanha

CARMA - Combined Array for Research in Millimeter-Wave Astronomy [conjunto combinado para pesquisa em astronomia de ondas milimétricas]
Cedar Flat, Califórnia

SMT - Telescópio Submilimétrico
Mount Graham, Arizona

JCMT e SMA
Telescópio James Clark Maxwell e Pequeno Conjunto Milimétrico
Mauna Kea, Havaí

LMT - Grande Telescópio Milimétrico
Volcan Sierra Negra, México

APEX - Atacama Pathfinder Experiment
Llano Chajnantor, Chile

SPT - Telescópio do Polo Sul
Estação Polar Scott-Amundsen, Antártida
(O Telescópio do Polo Sul não participou da experiência de março de 2015.)

Tradução de PAULO MIGLIACCI