0:00:19.676,0:00:20.920
No filme "Interestelar",

0:00:20.920,0:00:24.597
temos uma visão detalhada[br]de um buraco negro supermassivo.

0:00:24.597,0:00:26.624
Em contraste com um fundo[br]de gás brilhante,

0:00:26.624,0:00:28.740
a força gravitacional[br]massiva do buraco negro

0:00:28.740,0:00:30.319
direciona a luz em um círculo.

0:00:30.319,0:00:32.342
No entanto, essa não é[br]uma fotografia real,

0:00:32.342,0:00:34.308
mas uma versão de computação gráfica,

0:00:34.308,0:00:37.698
uma interpretação do que pode ser[br]a aparência de um buraco negro.

0:00:38.351,0:00:39.517
Cem anos atrás,

0:00:39.517,0:00:43.118
Albert Einstein publicou[br]sua teoria da relatividade geral.

0:00:43.166,0:00:47.305
Desde então, cientistas já apresentaram[br]muitos indícios que a confirmam.

0:00:47.626,0:00:50.614
Mas algo previsto nessa teoria,[br]os buracos negros,

0:00:50.614,0:00:53.084
ainda não foi observado diretamente.

0:00:53.108,0:00:56.078
Embora tenhamos uma ideia sobre[br]a aparência de um buraco negro,

0:00:56.078,0:00:59.117
na verdade, nunca fotografamos um.

0:00:59.141,0:01:01.104
Entretanto, ficarão espantados em saber

0:01:01.104,0:01:05.508
que talvez vejamos a primeira fotografia[br]de um buraco negro nos próximos anos.

0:01:05.532,0:01:09.374
Para isso, será necessária[br]uma equipe internacional de cientistas,

0:01:09.374,0:01:13.811
um telescópio do tamanho da Terra[br]e um algorítimo que monta a imagem final.

0:01:14.621,0:01:17.899
Não poderei mostrar uma fotografia[br]real de um buraco negro hoje,

0:01:17.899,0:01:20.734
mas quero dar a vocês uma breve visão[br]do esforço envolvido

0:01:20.734,0:01:22.421
em conseguir essa primeira foto.

0:01:23.968,0:01:27.564
Meu nome é Katie Bouman[br]e sou doutoranda no MIT.

0:01:28.028,0:01:30.055
Faço pesquisas em um laboratório

0:01:30.055,0:01:33.273
que tenta fazer com que computadores[br]vejam além de imagens e vídeo.

0:01:33.801,0:01:35.557
Apesar de não ser astrônoma,

0:01:35.897,0:01:40.192
hoje quero mostrar como pude contribuir[br]para esse interessante projeto.

0:01:42.223,0:01:45.154
Se olharem além das luzes da cidade hoje,

0:01:45.154,0:01:48.950
poderão ter a sorte de uma vista[br]deslumbrante da Via Láctea.

0:01:49.655,0:01:52.117
E, se olhassem além[br]das milhões de estrelas,

0:01:52.117,0:01:55.872
26 mil anos-luz em direção[br]ao interior do espiral da Via Láctea,

0:01:55.920,0:01:59.171
encontrariam um aglomerado[br]de estrelas bem ao centro.

0:01:59.425,0:02:02.585
Espiando além da poeira galáctica[br]com telescópios de infravermelho,

0:02:02.585,0:02:06.562
astrônomos vêm observando[br]essas estrelas por mais de 16 anos.

0:02:06.562,0:02:09.665
Mas o mais espetacular[br]é o que eles não veem.

0:02:10.199,0:02:13.265
Essas estrelas parecem orbitar[br]em torno de um objeto invisível.

0:02:15.559,0:02:18.944
Monitorando o trajeto dessas estrelas,[br]astrônomos concluíram

0:02:18.944,0:02:22.229
que a única coisa pequena e pesada[br]o suficiente para gerar o movimento

0:02:22.229,0:02:24.345
é um buraco negro supermassivo,

0:02:24.345,0:02:28.523
um objeto tão denso que suga[br]tudo que passa por perto,

0:02:28.523,0:02:30.017
até a luz.

0:02:30.017,0:02:33.078
Mas o que acontece[br]se olharmos mais a fundo?

0:02:33.078,0:02:37.811
É possível enxergar algo que,[br]por definição, é impossível de ser visto?

0:02:39.509,0:02:42.753
Ocorre que, se dermos um close[br]ao comprimento de ondas de rádio,

0:02:42.777,0:02:46.809
esperamos ver um círculo de luz gerado[br]pela lente gravitacional do plasma quente

0:02:46.828,0:02:48.747
movendo-se em torno do buraco negro.

0:02:48.771,0:02:52.801
Ou seja, o buraco negro lança uma sombra[br]nesse cenário de material brilhante,

0:02:52.801,0:02:54.733
criando uma esfera de escuridão.

0:02:55.446,0:02:58.785
Esse círculo brilhante revela[br]o horizonte de eventos do buraco negro,

0:02:58.809,0:03:01.209
no qual a força gravitacional[br]torna-se tão intensa

0:03:01.233,0:03:03.399
que nem a luz consegue escapar.

0:03:04.793,0:03:07.652
As equações de Einstein preveem[br]tamanho e forma do círculo,

0:03:07.676,0:03:10.858
então fotografá-lo não seria apenas legal:

0:03:10.858,0:03:13.470
também ajudaria a verificar[br]se as equações se sustentam

0:03:13.470,0:03:16.106
nas situações extremas[br]ao redor do buraco negro.

0:03:16.480,0:03:19.038
No entanto, esse buraco negro[br]está tão distante de nós

0:03:19.038,0:03:22.136
que, da Terra, esse círculo[br]aparece incrivelmente pequeno:

0:03:22.136,0:03:25.726
do mesmo tamanho de uma laranja[br]na superfície da Lua.

0:03:26.328,0:03:29.152
Isso faz com que seja[br]extremamente difícil fotografá-lo.

0:03:30.215,0:03:31.517
Mas por quê?

0:03:32.082,0:03:35.270
Tudo se resume a uma simples equação.

0:03:35.270,0:03:37.716
Devido a um fenômeno chamado difração,

0:03:37.716,0:03:41.419
há limites fundamentais para os menores[br]objetos que conseguimos ver.

0:03:42.359,0:03:45.885
Essa equação governante diz que,[br]para vermos coisas cada vez menores,

0:03:45.885,0:03:48.642
precisamos construir[br]telescópios cada vez maiores.

0:03:48.642,0:03:51.711
Mas, até com os telescópios ópticos[br]mais potentes aqui na Terra,

0:03:51.711,0:03:54.270
não chegamos nem perto[br]da resolução necessária

0:03:54.270,0:03:56.328
para retratar a superfície da Lua.

0:03:56.424,0:04:00.011
Aliás, mostro aqui uma das imagens[br]com maior resolução já tiradas

0:04:00.011,0:04:01.438
da Lua daqui da Terra.

0:04:01.438,0:04:03.995
Possui aproximadamente 13 mil pixels,

0:04:03.995,0:04:08.045
e, ainda, cada pixel contém[br]1,5 milhões de laranjas.

0:04:08.966,0:04:10.938
Então, quão grande deve ser o telescópio

0:04:10.938,0:04:13.713
para podermos ver uma laranja[br]na superfície da Lua

0:04:13.713,0:04:15.965
e, por extensão, nosso buraco negro?

0:04:15.989,0:04:17.793
Bem, analisando os números,

0:04:17.793,0:04:21.503
calculamos facilmente que precisaríamos[br]de um telescópio do tamanho da Terra.

0:04:21.574,0:04:22.648
(Risos)

0:04:22.648,0:04:24.847
Se conseguíssemos[br]construir esse telescópio,

0:04:24.847,0:04:27.614
poderíamos começar a avistar[br]esse distinto círculo de luz

0:04:27.614,0:04:30.337
que indica o horizonte[br]de eventos do buraco negro.

0:04:30.731,0:04:33.539
Essa fotografia não mostraria[br]todos os detalhes que vemos

0:04:33.539,0:04:35.225
nas versões de computação gráfica,

0:04:35.225,0:04:37.724
mas permitiria que tivéssemos[br]a primeira visão

0:04:37.724,0:04:40.211
do ambiente intermediário[br]ao redor do buraco negro.

0:04:40.767,0:04:42.420
No entanto, como podem imaginar,

0:04:42.420,0:04:46.044
construir um telescópio[br]do tamanho da Terra é impossível.

0:04:46.092,0:04:49.509
Mas, nas palavras de Mick Jagger:[br]"Você nem sempre consegue o que quer,

0:04:49.509,0:04:53.005
mas, se tentar, às vezes, vai perceber[br]que consegue o que precisa".

0:04:53.268,0:04:55.732
Conectando telescópios do mundo todo,

0:04:55.732,0:04:59.310
uma parceria internacional[br]chamada Event Horizon Telescope

0:04:59.310,0:05:02.427
está criando um telescópio[br]computacional do tamanho da Terra

0:05:02.451,0:05:06.258
que soluciona estruturação no nível[br]do horizonte de eventos do buraco negro.

0:05:06.535,0:05:10.372
Essa rede de telescópios deve tirar[br]a primeira foto de um buraco negro

0:05:10.372,0:05:11.861
no ano que vem.

0:05:13.945,0:05:17.283
Todos os telescópios nessa rede[br]mundial trabalham juntos.

0:05:17.283,0:05:19.813
Ligados pelo horário preciso[br]dos relógios atômicos,

0:05:19.813,0:05:22.614
as equipes de pesquisadores[br]em cada local congelam a luz

0:05:22.614,0:05:25.686
coletando milhares de terabytes em dados.

0:05:25.686,0:05:30.723
Esses dados são processados[br]em um laboratório aqui em Massachusetts.

0:05:32.631,0:05:34.425
Então, como funciona isso?

0:05:34.425,0:05:37.566
Lembram-se de que, para vermos[br]o buraco negro no centro na galáxia,

0:05:37.566,0:05:40.858
precisamos construir aquele[br]telescópio do tamanho da Terra?

0:05:40.882,0:05:44.664
Por um momento, vamos imaginar[br]que conseguimos construir esse telescópio.

0:05:44.874,0:05:48.649
Seria como transformar a Terra[br]em uma bola de espelhos gigante.

0:05:49.254,0:05:51.228
Cada espelho receberia luz

0:05:51.228,0:05:54.075
que poderíamos, então, juntar[br]para formar uma imagem.

0:05:54.075,0:05:56.750
Agora, imaginem que removamos[br]a maior parte dos espelhos,

0:05:56.750,0:05:58.756
deixando restar apenas alguns.

0:05:58.780,0:06:03.047
Ainda poderíamos juntar essas informações,[br]mas agora há muitos buracos.

0:06:03.698,0:06:08.071
Os espelhos restantes representam[br]os locais onde temos telescópios.

0:06:08.095,0:06:12.174
É um número incrivelmente pequeno[br]de leituras para formar uma imagem.

0:06:12.198,0:06:16.036
Mas, apesar de só recebermos[br]luz em alguns locais,

0:06:16.060,0:06:19.483
conforme a Terra gira,[br]podemos ver outras leituras.

0:06:19.507,0:06:23.290
Ou seja, conforme a bola de espelhos gira,[br]os espelhos mudam de lugar

0:06:23.290,0:06:26.249
e podemos observar[br]partes diferentes da imagem.

0:06:26.273,0:06:30.291
Os algorítimos de imagem que desenvolvemos[br]preenchem os espaços na bola de espelhos

0:06:30.291,0:06:33.312
para reconstruir a imagem[br]subjacente do buraco negro.

0:06:33.452,0:06:36.032
Se tivéssemos telescópios[br]em todos os lugares do globo,

0:06:36.032,0:06:37.937
ou seja, a bola de discos inteira,

0:06:37.937,0:06:39.381
isso seria trivial.

0:06:39.405,0:06:42.727
No entanto, vemos apenas[br]algumas amostras e, por isso,

0:06:42.751,0:06:45.139
há um número infinito de imagens possíveis

0:06:45.163,0:06:48.127
que são coerentes[br]com as leituras dos telescópios.

0:06:48.751,0:06:51.767
Mas nem todas as imagens[br]são criadas igualmente.

0:06:52.209,0:06:56.667
Algumas parecem mais com nossa ideia[br]de imagem do que outras.

0:06:56.667,0:06:59.719
Meu papel ao ajudar a fotografar[br]o buraco negro pela primeira vez

0:06:59.719,0:07:02.707
é desenvolver algorítimos[br]que encontrem a imagem mais aceitável

0:07:02.707,0:07:05.139
que se encaixe nas leituras do telescópio.

0:07:06.487,0:07:10.429
Assim como desenhistas forenses[br]usam descrições limitadas

0:07:10.453,0:07:13.987
para reconstruir uma fotografia[br]com conhecimento em estruturas faciais,

0:07:13.991,0:07:17.306
os algorítimos que desenvolvo[br]usam dados limitados do telescópio

0:07:17.306,0:07:21.628
para nos levar a uma imagem que também[br]se pareça com as substâncias no universo.

0:07:22.176,0:07:25.827
Usando esses algorítimos,[br]podemos reconstruir imagens

0:07:25.851,0:07:28.031
a partir desses poucos dados ruidosos.

0:07:28.055,0:07:32.584
Aqui está um exemplo de reconstrução[br]feita com dados simulados,

0:07:32.584,0:07:36.507
em que simulamos apontar os telescópios[br]para o buraco negro no centro da galáxia.

0:07:37.174,0:07:39.253
Apesar de ser apenas uma simulação,

0:07:39.253,0:07:41.513
esse tipo de reconstrução nos dá esperança

0:07:41.513,0:07:45.106
de que logo poderemos, de fato,[br]fotografar um buraco negro

0:07:45.130,0:07:47.775
e, a partir disso, determinar[br]sua circunferência.

0:07:50.178,0:07:53.091
Gostaria muito de falar[br]sobre os detalhes desse algorítimo,

0:07:53.091,0:07:55.575
mas, para a sorte de vocês,[br]não temos tempo.

0:07:55.599,0:07:57.600
Ainda assim, quero dar uma breve noção

0:07:57.600,0:07:59.902
sobre como definimos[br]a aparência do universo

0:07:59.902,0:08:03.692
e como usamos isso para reconstruir[br]e verificar nossos resultados.

0:08:05.180,0:08:07.676
Como há um número infinito[br]de imagens possíveis,

0:08:07.676,0:08:10.041
que bem explicam[br]as determinações do telescópio,

0:08:10.041,0:08:12.686
temos que escolher[br]entre elas de alguma forma.

0:08:12.758,0:08:14.596
Fazemos isso classificando as imagens

0:08:14.596,0:08:17.430
com base na probabilidade de serem[br]imagens do buraco negro

0:08:17.430,0:08:19.912
e escolhendo a mais provável.

0:08:19.984,0:08:22.378
O que isso significa?

0:08:22.402,0:08:24.270
Imaginem que tentamos montar um modelo

0:08:24.270,0:08:27.563
que mostra a probabilidade[br]de uma imagem aparecer no Facebook.

0:08:27.611,0:08:29.312
Seria preferível que ele mostrasse

0:08:29.312,0:08:32.557
que é bem improvável que alguém poste[br]essa imagem ruidosa à esquerda,

0:08:32.557,0:08:36.376
e que é bem provável que alguém poste[br]uma "selfie" como a da direita.

0:08:36.638,0:08:38.261
A imagem ao centro está desfocada,

0:08:38.261,0:08:41.790
então, embora seja mais provável vê-la[br]no Facebook do que a imagem ruidosa,

0:08:41.790,0:08:44.900
é menos provável vê-la[br]ao compará-la com a "selfie".

0:08:45.712,0:08:47.986
Mas, quando se trata[br]de imagens do buraco negro,

0:08:47.986,0:08:51.528
deparamo-nos com um enigma:[br]nunca vimos um buraco negro.

0:08:52.012,0:08:54.327
Então, como deve ser[br]a imagem de um buraco negro,

0:08:54.327,0:08:57.265
e o que supor sobre a estrutura[br]dos buracos negros?

0:08:57.789,0:09:00.421
Podemos tentar usar imagens[br]de simulações que fizemos,

0:09:00.445,0:09:02.975
como a imagem do buraco[br]negro de "Interestelar",

0:09:02.975,0:09:05.913
mas, se fizermos isso,[br]podemos causar sérios problemas.

0:09:07.461,0:09:10.841
O que aconteceria se a teoria[br]de Einstein não fosse sustentada?

0:09:10.865,0:09:14.876
Ainda íamos querer reconstruir um cenário[br]preciso do que estava acontecendo.

0:09:14.900,0:09:18.271
Se incorporarmos demais as equações[br]de Einstein em nossos algorítimos,

0:09:18.271,0:09:21.026
vamos acabar vendo o que esperamos ver.

0:09:21.074,0:09:23.044
Queremos deixar as opções em aberto

0:09:23.044,0:09:26.297
para caso haja um elefante gigante[br]no centro da galáxia.

0:09:26.321,0:09:27.471
(Risos)

0:09:27.942,0:09:30.931
Tipos diferentes de imagens[br]têm características bem distintas.

0:09:30.955,0:09:34.177
Podemos diferenciar facilmente[br]imagens de simulação do buraco negro

0:09:34.177,0:09:36.803
das fotos tiradas[br]todos os dias aqui na Terra.

0:09:36.827,0:09:39.931
Precisamos saber dizer[br]aos algorítimos como as imagens são

0:09:39.955,0:09:43.204
sem aplicar somente[br]um tipo de característica.

0:09:43.755,0:09:45.648
Uma forma de contornarmos isso

0:09:45.648,0:09:48.710
é aplicando características[br]de diferentes tipos de imagens

0:09:48.710,0:09:52.840
para ver como o tipo de imagem[br]que adotamos afeta as reconstruções.

0:09:54.542,0:09:57.947
Se todos os tipos de imagem[br]produzem uma imagem similar,

0:09:57.947,0:09:59.918
podemos começar a ficar mais confiantes

0:09:59.918,0:10:04.341
de que as suposições que estamos fazendo[br]não influenciam muito a foto.

0:10:04.365,0:10:07.155
É quase como dar a mesma descrição

0:10:07.155,0:10:10.351
a três desenhistas[br]de diferentes partes do mundo.

0:10:10.399,0:10:13.259
Se todos produzirem um rosto parecido,

0:10:13.259,0:10:14.860
podemos começar a confiar

0:10:14.860,0:10:18.356
que não estão aplicando[br]suas tendências culturais nos desenhos.

0:10:20.040,0:10:23.355
Uma forma de aplicarmos diferentes[br]características de imagem

0:10:23.379,0:10:25.900
é usando partes de imagens existentes.

0:10:26.374,0:10:30.834
Pegamos um grande conjunto de imagens[br]e as repartimos em pequenos pedaços.

0:10:31.300,0:10:35.585
Podemos considerar cada pedaço[br]uma peça de quebra-cabeça.

0:10:35.609,0:10:39.737
E utilizamos peças comumente vistas[br]para montar uma imagem

0:10:39.737,0:10:42.409
que se encaixa nas leituras do telescópio.

0:10:46.600,0:10:50.343
Tipos diferentes de imagens[br]têm conjuntos diferentes de peças.

0:10:51.367,0:10:54.173
Então, o que acontece[br]quando pegamos os mesmos dados

0:10:54.173,0:10:58.303
mas usamos conjuntos diferentes[br]de peças para reconstruir a imagem?

0:10:58.303,0:11:02.243
Vamos começar com as peças[br]da simulação da imagem do buraco negro.

0:11:03.941,0:11:05.554
Bem, parece aceitável.

0:11:05.554,0:11:08.094
É como esperamos que seja um buraco negro.

0:11:08.094,0:11:09.287
Mas será que a obtivemos

0:11:09.287,0:11:12.601
porque utilizamos partes de imagens[br]de simulação do buraco negro?

0:11:12.829,0:11:16.869
Vamos tentar outro conjunto de peças[br]de outros objetos astronômicos.

0:11:18.274,0:11:20.400
Conseguimos uma imagem semelhante.

0:11:20.424,0:11:22.480
E que tal partes de imagens cotidianas,

0:11:22.480,0:11:25.445
como as fotos que tiramos[br]com nossas câmeras?

0:11:26.642,0:11:28.787
Ótimo, vemos a mesma imagem.

0:11:28.787,0:11:32.153
Quando obtemos a mesma imagem[br]de todos os conjuntos de peças,

0:11:32.153,0:11:34.153
podemos começar a ficar mais confiantes

0:11:34.153,0:11:38.749
de que as suposições que fazemos[br]não influenciam muito a imagem final.

0:11:40.046,0:11:43.299
Também podemos pegar[br]o mesmo conjunto de peças,

0:11:43.323,0:11:45.812
como aquelas extraídas[br]de imagens cotidianas,

0:11:45.836,0:11:49.436
e usá-las para reconstruir vários tipos[br]diferentes de imagens originais.

0:11:49.460,0:11:50.731
Então, nas simulações,

0:11:50.755,0:11:54.530
imaginamos que um buraco negro se parece[br]com outros objetos astronômicos,

0:11:54.530,0:11:58.379
bem como imagens cotidianas se parecem[br]com elefantes no centro da galáxia.

0:11:58.379,0:12:01.199
Quando os resultados dos algorítimos[br]abaixo são semelhantes

0:12:01.199,0:12:03.715
à simulação de imagem real acima,

0:12:03.715,0:12:07.061
podemos começar a confiar[br]em nossos algorítimos.

0:12:07.109,0:12:10.816
E quero destacar aqui[br]que todas essas images foram criadas

0:12:10.816,0:12:13.794
juntando pequenas peças[br]de fotografias cotidianas,

0:12:13.918,0:12:16.353
como as que tiramos com nossas câmeras.

0:12:16.377,0:12:19.853
Então, uma imagem[br]de um buraco negro jamais vista

0:12:19.853,0:12:24.331
pode ser criada se juntarmos[br]imagens que vemos o tempo todo.

0:12:24.682,0:12:27.021
Ideias de imagens como essas permitirão

0:12:27.021,0:12:29.748
que tiremos as primeiras[br]fotos de um buraco negro

0:12:30.026,0:12:32.447
e, com sorte, comprovemos[br]as famosas teorias

0:12:32.447,0:12:35.125
com as quais os cientistas[br]contam diariamente.

0:12:35.603,0:12:38.275
Mas é claro que a obtenção[br]de ideias como essas

0:12:38.275,0:12:41.662
nunca teria sido possível sem a incrível[br]equipe de pesquisadores

0:12:41.662,0:12:43.835
com quem tenho o privilégio de trabalhar.

0:12:43.957,0:12:45.122
Ainda me surpreende

0:12:45.122,0:12:48.445
que, embora tenha começado o projeto[br]sem conhecimento em astrofísica,

0:12:48.445,0:12:50.908
o que alcançamos por meio[br]dessa colaboração singular

0:12:50.908,0:12:53.766
poderá resultar nas primeiras[br]imagens de um buraco negro.

0:12:54.410,0:12:57.024
Mas grandes projetos[br]como o Event Horizon Telescope

0:12:57.024,0:12:59.924
obtêm êxito devido a todo[br]o conhecimento interdisciplinar

0:12:59.924,0:13:02.060
que pessoas diferentes trazem.

0:13:02.122,0:13:06.014
Somos uma mistura de astrônomos,[br]físicos, matemáticos e engenheiros.

0:13:06.014,0:13:10.077
Em breve, será possível alcançar algo[br]que já foi considerado impossível.

0:13:10.523,0:13:12.829
Gostaria de encorajá-los a saírem

0:13:12.829,0:13:15.020
e ajudarem a ampliar[br]os limites da ciência,

0:13:15.020,0:13:18.634
mesmo que, no início, pareça[br]tão misterioso quanto um buraco negro.

0:13:18.906,0:13:20.079
Obrigada.

0:13:20.319,0:13:21.654
(Aplausos)