De muitas maneiras, o falecido astrofísico Stephen Hawking se assemelhava aos próprios fenômenos que ele passou tanto tempo conceituando: buracos negros. Como um buraco negro, Hawking era uma presença massiva que atraía tudo à sua volta em sua órbita pessoal. Onde os buracos negros captavam a luz, Hawking reunia luminares - seu círculo de amigos e conhecidos intelectuais era tão enérgico e brilhante quanto eles, incluindo o físico e roteirista Leonard Mlodinow, o Nobelist Caltech Kip Thorne e o astrônomo britânico Royal Martin Reese.
No entanto, embora os buracos negros sejam conhecidos por destruir e comprimir tudo o que tem a infelicidade de cair dentro de seu alcance, Hawking sempre foi surpreendentemente criativo. Ele expandiu a imaginação coletiva da humanidade de uma forma que poucos conseguiram, ajudando cientistas e não-cientistas a entender melhor o funcionamento do universo. Na esteira de sua morte, dezenas de colaboradores de longa data de Hawking recuaram do zumbido diário de pesquisas para refletir sobre os impactos que ele causara em suas vidas.
Entre suas muitas colaborações, Hawking teve uma influência descomunal em um projeto de astronomia global sem precedentes chamado Event Horizon Telescope (EHT), cujo desenvolvimento foi conduzido em parte pelo Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics. A missão do EHT é enganosamente simples: criar a primeira imagem de um verdadeiro buraco negro. Seu alvo, cerca de quatro milhões de vezes a massa do nosso Sol, fica no coração da nossa galáxia, a Via Láctea. A missão em andamento, que envolve uma grande rede de telescópios cujas observações serão compostas, abrange dezenas de instituições acadêmicas em todo o mundo.
A uma distância de 26 anos-luz, pode parecer uma maravilha podermos detectar tal objeto. Mas buracos negros são muito menos escuros e sem vida do que a maioria das pessoas esperaria. "Você pensaria que um buraco negro, que engole luz, não seria visível", diz o diretor da EHT, Sheperd Doeleman. “Mas, na verdade, há tanto gás e poeira tentando entrar nele que, através de fricção e aquecimento, o gás ao redor do buraco negro brilha com uma temperatura de centenas de bilhões de graus. Eles acabam sendo algumas das coisas mais brilhantes no céu ”.
O diretor da EHT, Sheperd Doeleman, diz que Stephen Hawking desempenhou um duplo papel na formação do projeto. Por um lado, as descobertas técnicas de Hawking lembram aos cientistas da EHT que, quaisquer que sejam seus preconceitos de como esse buraco negro se parecerá, eles devem estar prontos para qualquer coisa. "Ele realmente mostrou alguns dos resultados seminais que levaram ao nosso entendimento de que os buracos negros podem emitir radiação", diz Doeleman. “Até então, eles tinham sido esses drenos do universo que eram uma porta de mão única. E ele consolidou a matemática e o pensamento por trás do fato de que eles parecem ser capazes de evaporar e irradiar toda a energia que eles engoliram. Então, nesse sentido, eles se tornam objetos bastante diferentes ”.
Ao mesmo tempo, o exemplo macroscópico de Hawking, um homem que conseguiu reunir teorias seminais sobre a dinâmica dos buracos negros a partir dos limites de sua cadeira de rodas elétrica, é uma fonte de profunda inspiração para a equipe da EHT. “Quando as coisas ficam difíceis”, diz Doeleman, “penso em alguém como Stephen Hawking e eu acho que continuamos.” Em 2016, Hawkings deu a palestra inaugural da Black Hole Initiative em Harvard.
Como Doeleman observa, Hawking é talvez mais conhecido por estabelecer matematicamente a existência de vazamento de radiação em buracos negros - agora denominado "radiação Hawking" em sua homenagem. Originalmente sugerido por Jacob Bekenstein, mas elaborado e concretizado por Hawking em um artigo de 1975, a noção de que os efeitos quânticos trazidos pela imensa gravidade dos buracos negros poderiam realmente permitir que algum calor escapasse foi um fator de mudança no campo.
Os buracos negros supostamente eram consumidores perfeitos: a visão consensual era de que o que acontece em um buraco negro fica em um buraco negro. A descoberta de Hawking de que buracos negros poderiam ter temperaturas e deixar o calor escapar significava que eles não estavam tão isolados do universo quanto pensávamos. Sabemos agora que os buracos negros, como os astrônomos gostam de dizer, são “comedores bagunçados” que sugam gás e depois expelem radiação.
"Essa idéia de buracos negros irradiando é a fenda da armadura", diz Doeleman. "Diz que há algo dentro do buraco negro que pode se manifestar fora do buraco negro."
A interpretação de uma estrela da NASA de uma estrela dividida sendo sugada para um buraco negro. Um halo quente e luminoso de detritos muito semelhante a este será o alvo das observações da equipe do Event Horizon Telescope. (Goddard Spaceflight Center, NASA) Para garantir que o telescópio capture com precisão o que vê, não importando o quão bizarro ou estranho sejam os dados, a cientista de imagens da EHT, Katie Bouman, está liderando testes intensivos da rede e de seus softwares associados. Neste ponto, o EHT provou sua confiabilidade na geração de imagens compostas fiéis (mesmo em um cenário de simulação onde o objeto no centro da Via Láctea parece exatamente com o Frosty the Snowman). Então, apesar de tudo, a equipe está se sentindo bastante confiante em sua adaptabilidade.
Outro colaborador da EHT, o físico teórico de Harvard Andrew Strominger, tem uma conexão mais pessoal com Hawking. Strominger, quando era estudante de pós-graduação do MIT, foi um dos primeiros entre seus colegas a reconhecer o brilhantismo da tese de doutorado de Hawking em Cambridge. Seguindo o trabalho de Hawking nos anos seguintes, Strominger ficou fascinado com os esforços do físico britânico para ligar os grandes efeitos da distorção gravitacional do espaço-tempo com a minúscula máquina da mecânica quântica - trabalho que se encaixava lindamente em suas próprias áreas de interesse.
Em pouco tempo, ele e Hawking estavam colaborando em teorias de buracos de minhoca. Os dois se encontraram cara a cara quase todos os anos das últimas três décadas, contornando idéias e colaborando em pesquisa original. Mais recentemente, eles vinham separando o chamado “Teorema do cabelo não”, uma formulação matemática amplamente aceita que parece implicar que apenas um punhado de tipos básicos de buracos negros pode existir no universo real, para uma série de artigos inovadores.
O que Hawking e Strominger descobriram, e estavam ansiosamente trabalhando para formalizar até o momento da morte de Hawking, era que o teorema era, nas palavras de Strominger, “uma resposta matemática precisa à pergunta física errada. E se você fizer a pergunta da maneira certa, existe uma infinita variedade de buracos negros. ”Além disso, ele diz que seria possível evitar o infame“ paradoxo da informação ”de informações sendo perdidas para sempre em um buraco negro. se a forma do buraco negro é tomada como um reflexo único da informação que consumiu.
Strominger lembra com carinho de um recente retiro acadêmico em que ele e Hawking “tiveram algumas discussões muito emocionantes, que continuaram até tarde da noite e continuaram durante o resto do workshop. Continuamos até que ele falecesse ”. Por ocasião da morte de Hawking, Strominger publicou uma lembrança exuberante do coração, humor e humildade de 76 anos de idade na Scientific American, escrevendo:“ Vou sentir muita falta da diversão tanto quanto física. Mas é difícil dizer onde um começou e o outro terminou. ”
Doeleman, que sempre pensou em si mesmo e nos outros membros da equipe da EHT como seguidores nos passos intelectuais de Stephen Hawking, disse que seu lamento é que Hawking não tenha vivido para ver o EHT fazer suas observações marcantes. "Eu gosto de pensar que ele estava esperando por alguns dos resultados do EHT", diz Doeleman. “Teria sido uma grande alegria compartilhá-los com ele, e estamos todos tristes por não termos essa chance. Mas nós continuamos com sua memória muito próxima em mente.
Strominger também diz estar desapontado por Hawking não estar por perto para ver o Event Horizon Telescope e os outros modernos descendentes de suas idéias florescerem em fruição. Mas ele acredita no fato de que Hawking estará inspirando futuros cientistas - como Hawking o inspirou - para as gerações futuras.
"As paixões de Stephen pela vida e pela ciência eram inseparáveis", diz Strominger. “Eles eram realmente dois lados da mesma moeda. Ele lembrou a muitos que há mais na realidade do que em si mesmos. O que ele focou foi descobrir a verdade científica, que é uma viagem indescritível e estimulante para tentar entender a realidade do universo em que vivemos. ”
