Allan Ravagnani é jornalista há 20 anos, duas vezes eleito entre os 50 jornalistas de Economia mais admirados do Brasil. Assina a coluna AI-451 e é repórter do Times Brasil | CNBC. Estudou Publicidade na ESPM e Jornalismo na Fapcom, fez pós-graduações em Macroeconomia, Finanças e Ciência Política.
Event Horizon Telescope Collaboration
Primeira imagem de um buraco negro na história, divulgada em abril de 2019. Anel de plasma superaquecido ao redor da sombra do buraco negro supermassivo M87, a 55 milhões de anos-luz da Terra e com massa equivalente a 6,5 bilhões de sóis
Chi-kwan Chan cresceu em Hong Kong, passou duas décadas estudando os objetos mais violentos do universo e ficou conhecido dentro da colaboração internacional Event Horizon Telescope pelo apelido direto que seus colegas lhe deram: "o cara das simulações de buraco negro".
É ele quem lidera o grupo de trabalho de software e compatibilidade de dados do projeto, é ele quem avalia solicitações de supercomputação no Departamento de Energia dos Estados Unidos, e é dele a tese de que a inteligência artificial pode resolver um problema que emperrou a astrofísica por décadas.
O problema, grosso modo, é este: para filmar um buraco negro, primeiro é preciso simular um. E simular um buraco negro com o nível de detalhe que a ciência exige hoje demandava algoritmos que décadas de física computacional não conseguiram produzir, até que Chan pediu ajuda a uma IA.
O que os telescópios do EHT capturam não é o buraco negro em si, mas o plasma superaquecido que orbita ao redor dele, uma sopa de elétrons e íons carregados que gira em velocidades extremas próximas ao horizonte de eventos, atingindo temperaturas que nenhum laboratório terrestre consegue replicar. Esse plasma emite radiação, e é essa radiação que permite aos cientistas reconstruir a imagem do objeto que nada, nem a luz, consegue deixar escapar.
O problema começa na simulação. Na maioria dos modelos, o plasma é tratado como fluido contínuo, usando equações clássicas de comportamento coletivo. Isso funciona bem em ambientes densos, onde as partículas colidem com frequência suficiente para se moverem juntas. Mas perto dos buracos negros supermassivos que Chan estuda, o plasma é tão quente e rarefeito que os elétrons e íons praticamente não se encontram. Em vez de fluir, eles espiralam individualmente ao longo das linhas do campo magnético, cada um descrevendo sua própria trajetória helicoidal, trilhões deles simultaneamente.
Simular isso pelo método convencional obriga os computadores a calcular cada mínima curvatura de cada espiral de cada partícula. Os supercomputadores mais rápidos do mundo passam a maior parte do tempo nesse cálculo infinitesimal, e ainda assim não chegam onde os cientistas precisam chegar.
🔍 Horizonte de eventos é a fronteira ao redor de um buraco negro além da qual a gravidade é forte demais para que qualquer coisa escape, incluindo a luz. Não é uma superfície física, é um limite matemático. O que ultrapassa essa fronteira nunca retorna. A expressão "superfície de não retorno" que os astrofísicos usam não é poética, mas a descrição literal do que acontece ali.
Dez dias viraram minutos
Chan suspeitava que novas aproximações matemáticas poderiam contornar a necessidade de calcular cada espiral diretamente, reformulando como a simulação rastreia o movimento das partículas. O obstáculo era o tamanho do espaço de possibilidades: explorar cada variação matemática manualmente levaria semanas de trabalho dedutivo para produzir dez candidatos viáveis.
Foi aí que o Codex entrou. Usando agentes personalizados construídos sobre a ferramenta de programação da OpenAI, Chan e sua equipe automatizaram a busca por novos esquemas numéricos. O Codex propunha transformações de coordenadas, implementava o código correspondente e testava os resultados contra soluções analíticas conhecidas, identificando quais algoritmos funcionavam e descartando os que falhavam, sem interrupção manual a cada passo.
O sistema gerou dez esquemas numéricos diferentes. Nem todos funcionaram. O melhor deles, porém, se mostrou mil vezes mais rápido que os métodos anteriores, permitindo executar simulações cinéticas de plasma que antes eram consideradas computacionalmente inviáveis. E o processo que consumia dez dias passou a ser concluído em minutos.
Chan descreveu o fluxo de uma forma que o Codex propõe e implementa, mas os resultados são inspecionados fisicamente pelos pesquisadores antes de qualquer uso. Os algoritmos gerados são legíveis, auditáveis e matematicamente compreensíveis, não saídos de uma caixa-preta. Muitos falharam. Isso, segundo ele, é normal e esperado: a maioria das ideias científicas falha. O que muda com a IA é a velocidade com que se pode descartar o que não funciona e avançar.
"Não aceitamos uma ideia porque veio de Einstein, de um estudante brilhante ou de um modelo de IA", disse Chan. "Aceitamos apenas depois de testes repetidos."
O vídeo que a física está esperando
Em abril de 2019, o EHT divulgou a primeira fotografia de um buraco negro: um anel laranja incandescente ao redor de uma sombra escura, 55 milhões de anos-luz daqui, o coração supermassivo da galáxia M87. Foi uma imagem estática, e já reorganizou o que a física sabia sobre si mesma.
🔍 Event Horizon Telescope não é um único equipamento com endereço fixo: é uma rede de 11 estações de rádio espalhadas pelo planeta, do Chile ao Polo Sul, do Havaí à Espanha, funcionando como um único telescópio virtual do tamanho da Terra. Quanto maior a distância entre as antenas, maior a resolução da imagem combinada. Com essa configuração, o EHT consegue uma resolução angular equivalente a enxergar uma laranja na superfície da Lua. Uma das estações da rede fica no Kitt Peak National Observatory, no Arizona, onde o astrofísico Chi-kwan Chan trabalha.
O M87 não é estático. Entre 2017 e 2021, o campo magnético ao redor do buraco negro inverteu completamente a direção, algo que os modelos não previram e que ainda não tem explicação definitiva. Ver esse comportamento em sequência contínua, com observações capturadas a cada três ou quatro dias dentro de um mesmo período, é o que o projeto EHT-MOVIE pretende fazer. A previsão é lançar esse vídeo em 2027.
Para que as imagens captadas pelos telescópios se transformem em compreensão científica, as simulações precisam ser sofisticadas o suficiente para reproduzir o que os instrumentos capturam. Os algoritmos que Chan está desenvolvendo com o Codex são parte do processo.
Existe algo curiosamente adequado nisso, que é a ferramenta que o mundo debate com entusiasmo e desconfiança, sendo usada para ajudar a filmar o objeto que melhor representa o limite do que sabemos. O buraco negro engole tudo que chega perto demais. A ciência que tenta entendê-lo, ao menos por enquanto, ainda não foi engolida.
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