0:00:01.556,0:00:02.920
No filme "Interestelar",

0:00:02.920,0:00:06.247
temos uma visão detalhada[br]de um buraco negro supermassivo.

0:00:06.671,0:00:08.698
Em contraste com um fundo[br]de gás brilhante,

0:00:08.698,0:00:10.820
a força gravitacional[br]massiva do buraco negro

0:00:10.820,0:00:12.349
direciona a luz em um círculo.

0:00:12.349,0:00:14.392
No entanto, essa não é[br]uma fotografia real,

0:00:14.392,0:00:16.192
mas uma versão de computação gráfica,

0:00:16.192,0:00:19.772
uma interpretação do que pode ser[br]a aparência de um buraco negro.

0:00:20.401,0:00:21.567
Cem anos atrás,

0:00:21.567,0:00:24.978
Albert Einstein publicou[br]sua teoria da relatividade geral.

0:00:25.216,0:00:29.329
Desde então, cientistas já apresentaram[br]muitos indícios que a confirmam.

0:00:29.676,0:00:32.520
Mas algo previsto nessa teoria,[br]os buracos negros,

0:00:32.520,0:00:34.870
ainda não foi observado diretamente.

0:00:35.158,0:00:38.118
Embora tenhamos uma ideia sobre[br]a aparência de um buraco negro,

0:00:38.118,0:00:40.967
na verdade, nunca fotografamos um.

0:00:41.191,0:00:45.100
Entretanto, isso deve mudar em breve.

0:00:45.494,0:00:49.522
Talvez vejamos a primeira fotografia[br]de um buraco negro nos próximos anos.

0:00:49.612,0:00:53.510
Para isso, será necessária[br]uma equipe internacional de cientistas,

0:00:53.510,0:00:58.057
um telescópio do tamanho da Terra[br]e um algorítimo que monta a imagem final.

0:00:58.117,0:01:01.639
Não poderei mostrar uma fotografia[br]real de um buraco negro hoje,

0:01:01.663,0:01:04.378
mas quero dar a vocês uma breve visão[br]do esforço envolvido

0:01:04.378,0:01:06.401
em conseguir essa primeira foto.

0:01:07.577,0:01:11.134
Meu nome é Katie Bouman[br]e sou doutoranda no MIT.

0:01:11.528,0:01:13.555
Faço pesquisas em um laboratório

0:01:13.579,0:01:16.877
que tenta fazer com que computadores[br]vejam além de imagens e vídeo.

0:01:16.901,0:01:18.933
Apesar de não ser astrônoma,

0:01:18.933,0:01:23.116
hoje quero mostrar como pude contribuir[br]para esse interessante projeto.

0:01:23.323,0:01:26.154
Se olharem além das luzes da cidade hoje,

0:01:26.178,0:01:29.984
poderão ter a sorte de uma vista[br]deslumbrante da Via Láctea.

0:01:30.155,0:01:32.571
E, se olhassem além[br]das milhões de estrelas,

0:01:32.571,0:01:36.396
26 mil anos-luz em direção[br]ao interior do espiral da Via Láctea,

0:01:36.420,0:01:39.941
encontrariam um aglomerado[br]de estrelas bem ao centro.

0:01:39.965,0:01:43.171
Espiando além da poeira galáctica[br]com telescópios de infravermelho,

0:01:43.195,0:01:47.062
astrônomos vêm observando[br]essas estrelas por mais de 16 anos.

0:01:47.086,0:01:50.675
Mas o mais espetacular[br]é o que eles não veem.

0:01:50.699,0:01:53.765
Essas estrelas parecem orbitar[br]em torno de um objeto invisível.

0:01:53.789,0:01:57.212
Monitorando o trajeto dessas estrelas,[br]astrônomos concluíram

0:01:57.234,0:02:00.633
que a única coisa pequena e pesada[br]o suficiente para gerar o movimento

0:02:00.633,0:02:02.575
é um buraco negro supermassivo,

0:02:02.599,0:02:06.777
um objeto tão denso que suga[br]tudo que passa por perto,

0:02:06.801,0:02:08.295
até a luz.

0:02:08.319,0:02:11.380
Mas o que acontece[br]se olharmos mais a fundo?

0:02:11.404,0:02:16.137
É possível enxergar algo que,[br]por definição, é impossível de ser visto?

0:02:16.719,0:02:19.963
Ocorre que, se dermos um close[br]ao comprimento de ondas de rádio,

0:02:19.987,0:02:23.989
esperamos ver um círculo de luz gerado[br]pela lente gravitacional do plasma quente

0:02:23.989,0:02:25.957
movendo-se em torno do buraco negro.

0:02:25.981,0:02:29.915
Ou seja, o buraco negro lança uma sombra[br]nesse cenário de material brilhante,

0:02:29.915,0:02:31.717
criando uma esfera de escuridão.

0:02:32.226,0:02:35.565
Esse círculo brilhante revela[br]o horizonte de eventos do buraco negro,

0:02:35.589,0:02:37.989
no qual a força gravitacional[br]torna-se tão intensa

0:02:38.013,0:02:39.639
que nem a luz consegue escapar.

0:02:39.663,0:02:42.522
As equações de Einstein preveem[br]tamanho e forma do círculo,

0:02:42.546,0:02:45.754
então fotografá-lo não seria apenas legal:

0:02:45.778,0:02:48.360
também ajudaria a verificar[br]se as equações se sustentam

0:02:48.360,0:02:50.886
nas situações extremas[br]ao redor do buraco negro.

0:02:50.910,0:02:53.468
No entanto, esse buraco negro[br]está tão distante de nós

0:02:53.492,0:02:56.590
que, da Terra, esse círculo[br]aparece incrivelmente pequeno:

0:02:56.614,0:03:00.204
do mesmo tamanho de uma laranja[br]na superfície da Lua.

0:03:00.648,0:03:03.472
Isso faz com que seja[br]extremamente difícil fotografá-lo.

0:03:04.645,0:03:05.947
Mas por quê?

0:03:06.512,0:03:09.584
Tudo se resume a uma simples equação.

0:03:09.584,0:03:12.140
Devido a um fenômeno chamado difração,

0:03:12.164,0:03:16.059
há limites fundamentais para os menores[br]objetos que conseguimos ver.

0:03:16.699,0:03:20.305
Essa equação governante diz que,[br]para vermos coisas cada vez menores,

0:03:20.305,0:03:22.916
precisamos construir[br]telescópios cada vez maiores.

0:03:22.916,0:03:26.129
Mas, até com os telescópios ópticos[br]mais potentes aqui na Terra,

0:03:26.129,0:03:28.608
não chegamos nem perto[br]da resolução necessária

0:03:28.632,0:03:30.830
para retratar a superfície da Lua.

0:03:30.854,0:03:34.411
Aliás, mostro aqui uma das imagens[br]com maior resolução já tiradas

0:03:34.411,0:03:35.816
da Lua daqui da Terra.

0:03:35.816,0:03:38.367
Possui aproximadamente 13 mil pixels,

0:03:38.367,0:03:42.547
e, ainda, cada pixel contém[br]1,5 milhões de laranjas.

0:03:43.326,0:03:45.352
Então, quão grande deve ser o telescópio

0:03:45.352,0:03:48.157
para podermos ver uma laranja[br]na superfície da Lua

0:03:48.181,0:03:50.395
e, por extensão, nosso buraco negro?

0:03:50.419,0:03:52.113
Bem, analisando os números,

0:03:52.113,0:03:56.153
calculamos facilmente que precisaríamos[br]de um telescópio do tamanho da Terra.

0:03:56.153,0:03:57.157
(Risos)

0:03:57.168,0:03:59.255
Se conseguíssemos[br]construir esse telescópio,

0:03:59.255,0:04:01.954
poderíamos começar a avistar[br]esse distinto círculo de luz

0:04:01.954,0:04:04.287
que indica o horizonte[br]de eventos do buraco negro.

0:04:04.561,0:04:07.373
Essa fotografia não mostraria[br]todos os detalhes que vemos

0:04:07.373,0:04:09.089
nas versões de computação gráfica,

0:04:09.089,0:04:11.538
mas permitiria que tivéssemos[br]a primeira visão

0:04:11.538,0:04:14.025
do ambiente intermediário[br]ao redor do buraco negro.

0:04:14.377,0:04:16.100
No entanto, como podem imaginar,

0:04:16.124,0:04:19.748
construir um telescópio[br]do tamanho da Terra é impossível.

0:04:19.772,0:04:23.229
Mas, nas palavras de Mick Jagger:[br]"Você nem sempre consegue o que quer,

0:04:23.229,0:04:26.636
mas, se tentar, às vezes, vai perceber[br]que consegue o que precisa".

0:04:26.858,0:04:29.412
Conectando telescópios do mundo todo,

0:04:29.412,0:04:32.950
uma parceria internacional[br]chamada Event Horizon Telescope

0:04:32.998,0:04:36.107
está criando um telescópio[br]computacional do tamanho da Terra

0:04:36.107,0:04:39.672
que soluciona estruturação no nível[br]do horizonte de eventos do buraco negro.

0:04:39.672,0:04:43.329
Essa rede de telescópios deve tirar[br]a primeira foto de um buraco negro

0:04:43.329,0:04:44.791
no ano que vem.

0:04:45.165,0:04:48.503
Todos os telescópios nessa rede[br]mundial trabalham juntos.

0:04:48.527,0:04:51.053
Ligados pelo horário preciso[br]dos relógios atômicos,

0:04:51.053,0:04:53.920
as equipes de pesquisadores[br]em cada local congelam a luz

0:04:53.944,0:04:56.906
coletando milhares de terabytes em dados.

0:04:56.930,0:05:01.947
Esses dados são processados[br]em um laboratório aqui em Massachusetts.

0:05:01.971,0:05:03.765
Então, como funciona isso?

0:05:03.789,0:05:06.946
Lembram-se de que, para vermos[br]o buraco negro no centro na galáxia,

0:05:06.946,0:05:09.928
precisamos construir aquele[br]telescópio do tamanho da Terra?

0:05:10.222,0:05:14.058
Por um momento, vamos imaginar[br]que conseguimos construir esse telescópio.

0:05:14.218,0:05:18.133
Seria como transformar a Terra[br]em uma bola de espelhos gigante.

0:05:18.594,0:05:20.794
Cada espelho receberia luz

0:05:20.818,0:05:23.415
que poderíamos, então, juntar[br]para formar uma imagem.

0:05:23.439,0:05:26.114
Agora, imaginem que removamos[br]a maior parte dos espelhos,

0:05:26.114,0:05:28.096
deixando restar apenas alguns.

0:05:28.120,0:05:32.607
Ainda poderíamos juntar essas informações,[br]mas agora há muitos buracos.

0:05:33.038,0:05:37.411
Os espelhos restantes representam[br]os locais onde temos telescópios.

0:05:37.435,0:05:41.514
É um número incrivelmente pequeno[br]de leituras para formar uma imagem.

0:05:41.538,0:05:45.376
Mas, apesar de só recebermos[br]luz em alguns locais,

0:05:45.400,0:05:48.823
conforme a Terra gira,[br]podemos ver outras leituras.

0:05:48.847,0:05:52.530
Ou seja, conforme a bola de espelhos gira,[br]os espelhos mudam de lugar

0:05:52.530,0:05:55.529
e podemos observar[br]partes diferentes da imagem.

0:05:55.613,0:05:59.631
Os algorítimos de imagem que desenvolvemos[br]preenchem os espaços na bola de espelhos

0:05:59.631,0:06:02.664
para reconstruir a imagem[br]subjacente do buraco negro.

0:06:02.664,0:06:05.262
Se tivéssemos telescópios[br]em todos os lugares do globo,

0:06:05.262,0:06:07.083
ou seja, a bola de discos inteira,

0:06:07.083,0:06:08.427
isso seria trivial.

0:06:08.645,0:06:11.921
No entanto, vemos apenas[br]algumas amostras e, por isso,

0:06:11.921,0:06:14.283
há um número infinito de imagens possíveis

0:06:14.283,0:06:17.367
que são coerentes[br]com as leituras dos telescópios.

0:06:17.391,0:06:20.407
Mas nem todas as imagens[br]são criadas igualmente.

0:06:20.779,0:06:25.307
Algumas parecem mais com nossa ideia[br]de imagem do que outras.

0:06:25.307,0:06:28.413
Meu papel ao ajudar a fotografar[br]o buraco negro pela primeira vez

0:06:28.413,0:06:31.419
é desenvolver algorítimos[br]que encontrem a imagem mais aceitável

0:06:31.419,0:06:33.755
que se encaixe nas leituras do telescópio.

0:06:34.727,0:06:38.669
Assim como desenhistas forenses[br]usam descrições limitadas

0:06:38.669,0:06:42.151
para reconstruir uma fotografia[br]com conhecimento em estruturas faciais,

0:06:42.151,0:06:45.506
os algorítimos que desenvolvo[br]usam dados limitados do telescópio

0:06:45.506,0:06:49.868
para nos levar a uma imagem que também[br]se pareça com as substâncias no universo.

0:06:49.916,0:06:53.567
Usando esses algorítimos,[br]podemos reconstruir imagens

0:06:53.591,0:06:55.771
a partir desses poucos dados ruidosos.

0:06:55.795,0:07:00.324
Aqui está um exemplo de reconstrução[br]feita com dados simulados,

0:07:00.348,0:07:04.321
em que simulamos apontar os telescópios[br]para o buraco negro no centro da galáxia.

0:07:04.914,0:07:06.963
Apesar de ser apenas uma simulação,

0:07:06.963,0:07:09.393
esse tipo de reconstrução nos dá esperança

0:07:09.393,0:07:12.846
de que logo poderemos, de fato,[br]fotografar um buraco negro

0:07:12.846,0:07:15.441
e, a partir disso, determinar[br]sua circunferência.

0:07:16.118,0:07:19.051
Gostaria muito de falar[br]sobre os detalhes desse algorítimo,

0:07:19.051,0:07:21.445
mas, para a sorte de vocês,[br]não temos tempo.

0:07:21.539,0:07:23.540
Ainda assim, quero dar uma breve noção

0:07:23.540,0:07:25.842
sobre como definimos[br]a aparência do universo

0:07:25.842,0:07:30.308
e como usamos isso para reconstruir[br]e verificar nossos resultados.

0:07:30.380,0:07:32.660
Como há um número infinito[br]de imagens possíveis,

0:07:32.660,0:07:35.139
que bem explicam[br]as leituras do telescópio,

0:07:35.139,0:07:37.818
temos que escolher[br]entre elas de alguma forma.

0:07:37.818,0:07:39.756
Fazemos isso classificando as imagens

0:07:39.756,0:07:42.590
com base na probabilidade de serem[br]imagens do buraco negro

0:07:42.590,0:07:45.072
e escolhendo a mais provável.

0:07:45.144,0:07:47.419
O que isso significa?

0:07:47.862,0:07:49.674
Imaginem que tentamos montar um modelo

0:07:49.674,0:07:53.047
que mostra a probabilidade[br]de uma imagem aparecer no Facebook.

0:07:53.047,0:07:54.748
Seria preferível que ele mostrasse

0:07:54.748,0:07:58.067
que é bem improvável que alguém poste[br]essa imagem ruidosa à esquerda,

0:07:58.067,0:08:01.666
e que é bem provável que alguém poste[br]uma "selfie" como a da direita.

0:08:02.058,0:08:03.721
A imagem ao centro está desfocada,

0:08:03.721,0:08:07.380
então, embora seja mais provável vê-la[br]no Facebook do que a imagem ruidosa,

0:08:07.380,0:08:10.322
é menos provável vê-la[br]ao compará-la com a "selfie".

0:08:10.322,0:08:12.696
Mas, quando se trata[br]de imagens do buraco negro,

0:08:12.696,0:08:16.688
deparamo-nos com um enigma:[br]nunca vimos um buraco negro.

0:08:16.688,0:08:18.969
Então, como deve ser[br]a imagem de um buraco negro,

0:08:18.969,0:08:21.399
e o que supor sobre a estrutura[br]dos buracos negros?

0:08:21.399,0:08:24.245
Podemos tentar usar imagens[br]de simulações que fizemos,

0:08:24.245,0:08:26.589
como a imagem do buraco[br]negro de "Interestelar",

0:08:26.589,0:08:29.841
mas, se fizermos isso,[br]podemos causar sérios problemas.

0:08:30.091,0:08:33.541
O que aconteceria se a teoria[br]de Einstein não fosse sustentada?

0:08:33.565,0:08:37.526
Ainda íamos querer reconstruir um cenário[br]preciso do que estava acontecendo.

0:08:37.550,0:08:40.921
Se incorporarmos demais as equações[br]de Einstein em nossos algorítimos,

0:08:40.921,0:08:43.676
vamos acabar vendo o que esperamos ver.

0:08:43.724,0:08:45.684
Queremos deixar as opções em aberto

0:08:45.684,0:08:48.717
para caso haja um elefante gigante[br]no centro da galáxia.

0:08:48.751,0:08:50.028
(Risos)

0:08:50.052,0:08:53.041
Tipos diferentes de imagens[br]têm características bem distintas.

0:08:53.041,0:08:56.287
Podemos diferenciar facilmente[br]imagens de simulação do buraco negro

0:08:56.287,0:08:58.913
das fotos tiradas[br]todos os dias aqui na Terra.

0:08:58.937,0:09:02.041
Precisamos saber dizer[br]aos algorítimos como as imagens são

0:09:02.065,0:09:05.314
sem aplicar somente[br]um tipo de característica.

0:09:05.865,0:09:07.758
Uma forma de contornarmos isso

0:09:07.782,0:09:10.844
é aplicando características[br]de diferentes tipos de imagens

0:09:10.868,0:09:14.998
para ver como o tipo de imagem[br]que adotamos afeta as reconstruções.

0:09:15.712,0:09:19.117
Se todos os tipos de imagem[br]produzem uma imagem similar,

0:09:19.117,0:09:21.038
podemos começar a ficar mais confiantes

0:09:21.038,0:09:25.481
de que as suposições que estamos fazendo[br]não influenciam muito a foto.

0:09:25.505,0:09:28.369
É quase como dar a mesma descrição

0:09:28.369,0:09:31.515
a três desenhistas[br]de diferentes partes do mundo.

0:09:31.539,0:09:34.399
Se todos produzirem um rosto parecido,

0:09:34.423,0:09:36.216
podemos começar a confiar

0:09:36.216,0:09:39.832
que não estão aplicando[br]suas tendências culturais nos desenhos.

0:09:39.880,0:09:43.195
Uma forma de aplicarmos diferentes[br]características de imagem

0:09:43.219,0:09:45.660
é usando partes de imagens existentes.

0:09:46.214,0:09:50.944
Pegamos um grande conjunto de imagens[br]e as repartimos em pequenos pedaços.

0:09:51.140,0:09:55.425
Podemos considerar cada pedaço[br]uma peça de quebra-cabeça.

0:09:55.449,0:09:59.531
E utilizamos peças comumente vistas[br]para montar uma imagem

0:09:59.531,0:10:02.203
que se encaixa nas leituras do telescópio.

0:10:03.040,0:10:06.783
Tipos diferentes de imagens[br]têm conjuntos diferentes de peças.

0:10:06.807,0:10:09.613
Então, o que acontece[br]quando pegamos os mesmos dados

0:10:09.637,0:10:13.731
mas usamos conjuntos diferentes[br]de peças para reconstruir a imagem?

0:10:13.731,0:10:18.557
Vamos começar com as peças[br]da simulação da imagem do buraco negro.

0:10:18.581,0:10:22.632
Bem, parece aceitável. É como esperamos[br]que seja um buraco negro.

0:10:22.674,0:10:23.911
Mas será que a obtivemos

0:10:23.911,0:10:27.445
porque utilizamos partes de imagens[br]de simulação do buraco negro?

0:10:27.469,0:10:31.523
Vamos tentar outro conjunto de peças[br]de outros objetos astronômicos.

0:10:32.914,0:10:35.040
Conseguimos uma imagem semelhante.

0:10:35.064,0:10:37.164
E que tal partes de imagens cotidianas,

0:10:37.164,0:10:40.109
como as fotos que tiramos[br]com nossas câmeras?

0:10:41.312,0:10:43.427
Ótimo, vemos a mesma imagem.

0:10:43.427,0:10:46.793
Quando obtemos a mesma imagem[br]de todos os conjuntos de peças,

0:10:46.793,0:10:48.743
podemos começar a ficar mais confiantes

0:10:48.791,0:10:53.457
de que as suposições que fazemos[br]não influenciam muito a imagem final.

0:10:53.776,0:10:57.099
Também podemos pegar[br]o mesmo conjunto de peças,

0:10:57.123,0:10:59.612
como aquelas extraídas[br]de imagens cotidianas,

0:10:59.612,0:11:03.212
e usá-las para reconstruir vários tipos[br]diferentes de imagens originais.

0:11:03.212,0:11:04.483
Então, nas simulações,

0:11:04.483,0:11:08.258
imaginamos que um buraco negro se parece[br]com outros objetos astronômicos,

0:11:08.258,0:11:12.107
bem como imagens cotidianas se parecem[br]com elefantes no centro da galáxia.

0:11:12.227,0:11:15.089
Quando os resultados dos algorítimos[br]abaixo são semelhantes

0:11:15.089,0:11:17.479
à simulação de imagem real acima,

0:11:17.479,0:11:20.779
podemos começar a confiar[br]em nossos algorítimos.

0:11:20.779,0:11:24.646
E quero destacar aqui[br]que todas essas images foram criadas

0:11:24.646,0:11:27.582
juntando pequenas peças[br]de fotografias cotidianas,

0:11:27.688,0:11:29.857
como as que tiramos com nossas câmeras.

0:11:29.857,0:11:33.233
Então, uma imagem[br]de um buraco negro jamais vista

0:11:33.257,0:11:37.070
pode ser criada se juntarmos[br]imagens que vemos o tempo todo

0:11:37.070,0:11:39.945
de pessoas, prédios,[br]árvores, gatos e cães.

0:11:39.993,0:11:42.282
Ideias de imagens como essas permitirão

0:11:42.282,0:11:45.281
que tiremos as primeiras[br]fotos de um buraco negro

0:11:45.305,0:11:47.752
e, com sorte, comprovemos[br]as famosas teorias

0:11:47.752,0:11:50.173
com as quais os cientistas[br]contam diariamente.

0:11:50.221,0:11:52.829
Mas é claro que a obtenção[br]de ideias como essas

0:11:52.829,0:11:55.981
nunca teria sido possível sem a incrível[br]equipe de pesquisadores

0:11:56.005,0:11:57.960
com quem tenho o privilégio de trabalhar.

0:11:57.960,0:11:59.197
Ainda me surpreende

0:11:59.197,0:12:02.492
que, embora tenha começado o projeto[br]sem conhecimento em astrofísica,

0:12:02.492,0:12:04.965
o que alcançamos por meio[br]dessa colaboração singular

0:12:04.965,0:12:08.074
poderá resultar nas primeiras[br]imagens de um buraco negro.

0:12:08.074,0:12:10.760
Mas grandes projetos[br]como o Event Horizon Telescope

0:12:10.760,0:12:13.634
obtêm êxito devido a todo[br]o conhecimento interdisciplinar

0:12:13.658,0:12:15.448
que pessoas diferentes trazem.

0:12:15.472,0:12:19.278
Somos uma mistura de astrônomos,[br]físicos, matemáticos e engenheiros.

0:12:20.418,0:12:24.452
Em breve, será possível alcançar algo[br]que já foi considerado impossível.

0:12:24.913,0:12:27.169
Gostaria de encorajá-los a saírem

0:12:27.193,0:12:29.289
e ajudarem a ampliar[br]os limites da ciência,

0:12:29.313,0:12:33.214
mesmo que, no início, pareça[br]tão misterioso quanto um buraco negro.

0:12:33.214,0:12:34.428
Obrigada.

0:12:34.436,0:12:36.833
(Aplausos)