Rede neural treinada com fotos de aviões, gatos e caminhões refaz a imagem do Event Horizon Telescope por um caminho imune a erros de calibração e encontra, em oito noites de observação, um anel de 42,2 microssegundos de arco

Aviões, automóveis, pássaros, gatos, cervos, cães, sapos, cavalos, navios e caminhões. Durante o treinamento, a rede neural criada por quatro pesquisadores na Austrália viu sobretudo isso: versões modificadas de fotografias minúsculas, do tipo que qualquer estudante de computação usa para ensinar uma máquina a enxergar. Nenhuma delas mostrava o céu, uma galáxia ou um buraco negro. Depois, sem aviso sobre o que deveria encontrar, o algoritmo recebeu uma lista de números extraídos de oito noites de observação do coração da galáxia Messier 87, registradas por radiotelescópios espalhados do Havaí à Espanha, do Chile à Groenlândia. Oito vezes, uma para cada noite, ele devolveu o mesmo desenho: um aro de luz com um vazio escuro no centro.

Três painéis escuros lado a lado, cada um com um anel alaranjado mais brilhante na parte inferior: 11 de abril de 2017, 21 de abril de 2018 e 18 de abril de 2021.
O anel em três campanhasO M87* em 11 de abril de 2017, 21 de abril de 2018 e 18 de abril de 2021, reconstruído pelo algoritmo GenDIReCT apenas com invariantes de fechamento, sem nenhuma suavização. A barra indica 80 microssegundos de arco, o equivalente a 1.344 unidades astronômicas à distância da galáxia. Recorte da fileira superior da Figura 1 do artigo.Crédito: Lai, Thyagarajan, Wong & Diakogiannis, 2026, Nature · CC BY 4.0

O resultado saiu em 11 de novembro de 2026 na revista Nature, assinado por Samuel Lai, Nithyanandan Thyagarajan, O. Ivy Wong e Foivos Diakogiannis, todos ligados à CSIRO, a agência nacional de ciência da Austrália. O grupo aplicou aos dados públicos do Event Horizon Telescope um método de imageamento que quase nada compartilha com os usados até aqui e chegou a um anel com diâmetro angular de 42,2 ± 1,5 microssegundos de arco. Convertido em massa, o número corresponde a um buraco negro de 6,5 ± 0,5 bilhões de massas solares, observado sob um ângulo de aproximadamente 20 graus em relação ao jato que aponta na nossa direção. Para os autores, trata-se de uma verificação independente e robusta da geometria anular que tornou o M87* conhecido no mundo inteiro.

A confirmação pesa porque a imagem divulgada em 10 de abril de 2019 nunca foi uma fotografia no sentido comum. Ela é uma reconstrução matemática, obtida de medidas escassas e sujeita a escolhas de quem programa os algoritmos. Nos anos seguintes, análises feitas com outras técnicas mostraram que os detalhes finos mudavam conforme o método, e pelo menos um grupo sustentou que a própria forma circular poderia ser um artefato do processamento. O novo trabalho ataca essa dúvida pela raiz. Troca as medidas convencionais por grandezas imunes a erros de calibração dos instrumentos e entrega a formação da imagem a um sistema que não carrega expectativa alguma sobre a aparência de um buraco negro.

O alvo fica na constelação de Virgem, a 16,8 megaparsecs da Terra, o equivalente a cerca de 55 milhões de anos-luz. Catalogada por Charles Messier em 1781 como uma mancha difusa sem estrelas, a M87 é uma galáxia elíptica gigante, uma das dominantes do aglomerado de Virgem, e ganhou notoriedade em 1918, quando o astrônomo Heber Curtis registrou um curioso raio retilíneo saindo de seu núcleo. O raio era um jato de plasma lançado a velocidades próximas à da luz, e o único motor conhecido capaz de sustentá-lo é um buraco negro supermassivo. Estimativas anteriores às imagens situavam a massa desse objeto, o M87*, entre 3 e 7 bilhões de vezes a do Sol.

A relatividade geral prevê que um corpo assim deixe uma assinatura visual. Raios de luz que passam perto demais são capturados; os que passam um pouco mais longe têm a trajetória dobrada e contornam o buraco negro antes de escapar. Existe uma distância crítica que separa os dois destinos e, para um buraco negro sem rotação, ela equivale a cerca de 5,2 vezes o raio gravitacional, grandeza proporcional à massa. Visto de longe, o gás incandescente ao redor aparece como um anel brilhante que emoldura uma região escura, a chamada sombra. Medir o tamanho desse contorno é, na prática, uma forma de pesar o buraco negro com uma régua.

O obstáculo é o tamanho aparente. Mesmo com bilhões de massas solares, o M87* está tão longe que seu anel ocupa no céu poucas dezenas de microssegundos de arco, e cada microssegundo corresponde a um grau dividido por 3,6 bilhões. Os autores comparam a resolução necessária ao ângulo coberto pela espessura de um fio de cabelo humano a mais de mil quilômetros de distância. Outra maneira de visualizar: é como distinguir uma laranja pousada na superfície da Lua. Nenhum telescópio isolado chega perto disso. A física da difração exige observar em comprimentos de onda de cerca de um milímetro com um instrumento de tamanho comparável ao da Terra.

A saída foi construir esse instrumento por partes. A técnica se chama interferometria de linha de base muito longa, ou VLBI, sigla em inglês para very long baseline interferometry, e consiste em gravar ao mesmo tempo o sinal de radiotelescópios separados por milhares de quilômetros para depois combiná-los em computador, par a par. O Event Horizon Telescope, o EHT, montou para isso uma rede global. Na campanha de abril de 2017, sete instalações apontaram para o M87*: o ALMA e o APEX, no deserto do Atacama, no Chile; o Grande Telescópio Milimétrico, no México; a antena de 30 metros do IRAM no Pico Veleta, na Espanha; o SMT, no Arizona; e o JCMT e o SMA, no Havaí.

Cada par de antenas funciona como um ponto de um espelho imaginário do tamanho do planeta, e a rotação da Terra arrasta esses pontos ao longo de arcos, preenchendo aos poucos a superfície. Preencher é modo de dizer. O espelho resultante lembra menos um disco polido do que um punhado de cacos presos a uma moldura vazia, e a maior parte da informação sobre a fonte simplesmente não é coletada. Para piorar, a atmosfera acima de cada observatório atrasa e enfraquece as ondas de rádio de modo diferente a cada instante, em intervalos mais curtos do que aquele em que o sinal se mantém coerente. Os dados chegam poucos e embaralhados.

Matemáticos chamam essa situação de problema mal-posto: infinitas imagens diferentes são compatíveis com as mesmas medidas, e escolher uma delas exige critérios adicionais. Os algoritmos tradicionais embutem tais critérios na forma de pesos ajustados à mão, de termos que premiam figuras suaves ou compactas e de um modelo inicial a partir do qual a solução é refinada. A colaboração conhecia o risco. Em 2019, dividiu seus especialistas em quatro equipes que trabalharam isoladas, sem trocar resultados, e só publicou o anel depois que todas chegaram à mesma estrutura. O cuidado deu ao resultado uma credibilidade rara, embora não eliminasse a dependência de decisões humanas em cada etapa.

As fissuras apareceram nos detalhes. Reanálises com métodos distintos produziram versões divergentes da distribuição de brilho ao longo do anel e da posição de seus pontos mais intensos. Um estudo de 2022, assinado por Chris Carilli e pelo próprio Thyagarajan, mostrou que o mapeamento híbrido, técnica clássica da radioastronomia, era sensível ao modelo usado como ponto de partida. No mesmo ano, Makoto Miyoshi, Yoshiaki Kato e Junichiro Makino foram mais longe. Argumentaram que, quando o campo de visão da reconstrução é ampliado para além de 120 microssegundos de arco, os dados passam a favorecer uma única mancha alongada, sem anel algum. Em 2024, o grupo japonês reiterou a crítica em novo artigo.

Havia um ponto concreto a alimentar a desconfiança. A cadeia de processamento pública usada pela colaboração no M87* parte de uma mancha gaussiana com 40 microssegundos de arco de largura, valor muito próximo do diâmetro do anel que acaba emergindo, e os autores do novo estudo descrevem essa escolha como uma suposição poderosa sobre o tamanho da fonte. Quando a mesma cadeia é iniciada com manchas de 80 a 120 microssegundos, surgem repetições fantasmas da estrutura, defeito comum nesse tipo de algoritmo. A pergunta ficou no ar por anos: o anel é uma propriedade do céu ou um reflexo das premissas com que as medidas foram tratadas?

A resposta do grupo australiano começa com uma ideia de 1958. Naquele ano, o radioastrônomo britânico Roger Jennison percebeu que os erros introduzidos por cada antena se cancelam quando as medidas de três delas são combinadas em circuito fechado. Imagine três amigos com relógios desregulados comparando horários dois a dois. O atraso do relógio de Ana entra somando na comparação com Bruno e subtraindo na comparação com Carla; percorrido o triângulo inteiro, os defeitos individuais desaparecem e sobra apenas o que é real. Dois anos depois, um raciocínio parecido, agora com quatro antenas, foi estendido à intensidade do sinal. Nasciam as chamadas grandezas de fechamento, que a calibração não consegue corromper.

Durante décadas, fases e amplitudes de fechamento foram tratadas como entidades separadas, cada uma com suas regras e seus pesos. Em 2022, Thyagarajan e os físicos Rajaram Nityananda e Joseph Samuel reuniram as duas num formalismo único, construído com a linguagem das teorias de calibre da física de partículas, e chamaram o resultado de invariantes de fechamento, ou closure invariants. A receita parte de triângulos de antenas ancorados numa estação de referência e gera, para uma rede de N estações, N² − 3N + 1 números reais independentes. Com sete observatórios, são no máximo 29 a cada varredura do céu. Esses números ignoram a posição absoluta da fonte e seu brilho total, que não fazem parte da forma, e preservam todo o resto.

Faltava transformar os invariantes em imagem, e é nesse ponto que entra a inteligência artificial. O algoritmo do grupo atende por GenDIReCT, abreviação de Generative Deep learning Image Reconstruction with Closure Terms, algo como reconstrução generativa de imagens por aprendizado profundo com termos de fechamento. Seu núcleo é um modelo de difusão latente, a mesma família de redes que move geradores de imagens como o Stable Diffusion. Naqueles programas, uma frase digitada pelo usuário orienta a rede enquanto ela esculpe uma figura a partir de puro ruído. No GenDIReCT, o papel da frase cabe aos invariantes de fechamento: são eles que conduzem, passo a passo, a remoção do ruído, até surgir um quadro de 64 por 64 pixels.

O detalhe mais contraintuitivo está no material didático. Para aprender, a rede recebeu imagens derivadas do CIFAR-10, acervo clássico da computação com 60 mil fotografias de 32 pixels de lado, distribuídas entre dez categorias que vão de aviões a caminhões. Elas compõem 89% do conjunto de treinamento; os 11% restantes são formas geométricas simples, como manchas gaussianas, discos, elipses e anéis. A ausência de astronomia é proposital. A rede aprende apenas propriedades genéricas de qualquer imagem plausível, como brilho sempre positivo e transições suaves, sem memorizar a aparência de objeto celeste algum. Para afastar a suspeita de que os poucos anéis do treino a induzissem, os autores repetiram tudo sem as formas geométricas, e as reconstruções não mudaram de modo relevante.

Grade de pequenas imagens em tons de cinza usadas no treinamento, formas geométricas simples e três reconstruções do anel.
Dados Estendidos · Figura 3O material de treinamento da rede. Em a, exemplos das imagens não astronômicas derivadas do CIFAR-10, que formam 89% do conjunto; em b, as formas geométricas simples que completam os 11% restantes. Em c, as reconstruções das três melhores noites obtidas por uma versão treinada sem nenhuma forma geométrica: o anel permanece.Crédito: Lai, Thyagarajan, Wong & Diakogiannis, 2026, Nature · CC BY 4.0

Antes de chegar ao M87*, o método passou por provas em que a resposta certa era conhecida. Em dados sintéticos, manteve mais de 90% de semelhança com as imagens verdadeiras mesmo quando o ruído era bem maior que o das observações reais. Aplicado às medidas do próprio EHT para o blazar 3C 279 e para a radiogaláxia Centaurus A, reproduziu os mapas publicados pela colaboração com 98% e 91% de semelhança. O protocolo seguiu a lógica dos ensaios clínicos. Cada modelo treinado só teve acesso aos dados reais depois de aprovado numa bateria de validações internas, e nenhuma alteração foi feita entre a validação e a abertura dos dados, nem depois dela.

O material analisado cobre oito noites em três campanhas, todas no comprimento de onda de 1,3 milímetro: 5, 6, 10 e 11 de abril de 2017, 21 e 25 de abril de 2018 e 13 e 18 de abril de 2021. São registros públicos, calibrados pela própria colaboração e gravados em duas faixas de frequência centradas em 227,1 e 229,1 gigahertz, fundidas num conjunto único por noite. A rede de antenas cresceu no intervalo. Em 2018 entrou o Telescópio da Groenlândia, que melhorou a cobertura na direção norte-sul, e em 2021 somaram-se a antena de 12 metros de Kitt Peak, no Arizona, e o conjunto NOEMA, nos Alpes franceses. As noites de melhor cobertura de cada campanha, respectivamente os dias 11, 21 e 18 de abril, serviram de referência.

Para testar de frente a crítica do campo de visão, os pesquisadores treinaram modelos separados para três janelas quadradas, com 128, 225 e 450 microssegundos de arco de lado, e ainda variaram a estação usada como referência no cálculo dos invariantes. Cada conjunto de dados consumiu 96 horas de processamento numa placa gráfica NVIDIA H100 e rendeu cerca de 300 reconstruções. Cada uma delas nasce de 4.096 amostras do modelo de difusão, condensadas por uma segunda rede neural que busca a máxima fidelidade às medidas. A imagem representativa de uma noite é a mediana, pixel a pixel, dessa população. Ninguém precisa informar ao algoritmo um ponto de partida, um tamanho esperado ou uma forma preferida.

O que saiu do outro lado foi um anel. Nas oito noites, as reconstruções convergem para uma estrutura compacta, em forma de anel, na escala de 40 microssegundos de arco. Nas três datas de referência, o desenho é um aro mais brilhante ao sul ou a sudoeste, com orientação e diâmetro que não dependem da janela escolhida. Sem a suavização habitual, ele aparece fino e nítido; borrado por um feixe circular de 20 microssegundos, a mancha que representa a resolução das imagens oficiais, torna-se muito parecido com elas. Como os invariantes não guardam o brilho absoluto, a escala de intensidade é relativa. Por outros meios, sabe-se que a emissão compacta do M87* fica entre 0,4 e 1,0 jansky.

Seis painéis com imagens do anel do M87* em três datas, sem suavização na fileira de cima e suavizadas na de baixo, com barra de cores de intensidade normalizada.
Figura 1Reconstruções compostas das melhores noites de 2017, 2018 e 2021. Em cima, as imagens sem suavização; embaixo, as mesmas imagens borradas por um feixe circular de 20 microssegundos de arco, resolução comparável à das reconstruções de referência do EHT. As elipses tracejadas indicam o feixe sintetizado de cada noite, e a escala de cores mostra a intensidade normalizada.Crédito: Lai, Thyagarajan, Wong & Diakogiannis, 2026, Nature · CC BY 4.0

A comparação quantitativa usa a correlação cruzada normalizada, um índice em que o valor 1 indica imagens idênticas. Confrontadas com as reconstruções de referência da colaboração, refeitas pela equipe com o código público do EHT, as imagens compostas do GenDIReCT alcançam 0,98 nas quatro noites de 2017, 0,97 e 0,95 nas duas de 2018 e 0,92 e 0,99 nas de 2021. Na janela mais estreita, de 128 microssegundos, a concordância é a mais alta, o que reforça a expectativa de que a emissão estendida do jato não deixa marca mensurável nesses registros. A coincidência chama atenção porque os dois caminhos quase não têm trechos em comum: mudam as grandezas de entrada, a matemática e as premissas.

Grade de imagens com oito linhas, uma por noite, comparando a reconstrução do EHT com as do GenDIReCT em três campos de visão.
Dados Estendidos · Figura 1As oito noites lado a lado. À esquerda, a reconstrução de referência do EHT refeita com o código público eht-imaging; em seguida, a imagem composta do GenDIReCT, o mapa de confiança da reconstrução (razão entre a mediana e o desvio absoluto mediano) e as medianas nos campos de 128, 225 e 450 microssegundos de arco, com os índices de fidelidade aos dados e de semelhança. As molduras douradas marcam a melhor noite de cada ano.Crédito: Lai, Thyagarajan, Wong & Diakogiannis, 2026, Nature · CC BY 4.0

E a mancha alongada defendida pelos críticos? Ela aparece, mas no lugar que a nova análise lhe reserva. Como o método é generativo, produz famílias de soluções, que os autores agruparam por semelhança visual. Em nenhuma janela uma solução sem anel supera a anular, seja em número de ocorrências, seja em fidelidade às medidas. Em 18 de abril de 2021, na janela menor, 97,6% das reconstruções caem numa mesma família em forma de aro. As figuras ambíguas concentram-se nas datas de cobertura mais pobre, como 5 de abril de 2017, justamente a usada na reanálise japonesa, e 25 de abril de 2018. Para o grupo, a sensibilidade ao campo de visão é possivelmente um artefato de dados insuficientes, que desaparece nas noites boas.

Grade de imagens mostrando as duas famílias de soluções mais frequentes em cada noite e em cada campo de visão.
Dados Estendidos · Figura 2As duas famílias de soluções mais frequentes em cada noite e em cada campo de visão. Os percentuais indicam a fração das reconstruções em cada família e, entre parênteses, o melhor índice de fidelidade aos dados. Soluções sem anel são raras e ajustam pior as medidas.Crédito: Lai, Thyagarajan, Wong & Diakogiannis, 2026, Nature · CC BY 4.0

Com as imagens em mãos, veio a medição. Usando uma implementação própria do procedimento adotado pela colaboração para extrair propriedades diretamente das figuras, o grupo obteve diâmetros de 42,0, 43,1, 43,3 e 43,3 microssegundos de arco nas quatro noites de 2017, de 42,7 e 43,3 nas de 2018 e de 40,4 e 39,9 nas de 2021. A média é 42,2, com desvio padrão de 1,5. Em 2019, o EHT havia anunciado 42 ± 3. Sete anos, três campanhas e um método sem parentesco depois, o valor central praticamente não se moveu.

Tabela com diâmetro, largura, orientação, assimetria e fração de brilho central do anel em cada uma das oito noites.
Tabela 1Propriedades do anel medidas diretamente nas imagens do GenDIReCT em cada noite: diâmetro, largura, orientação, assimetria azimutal e fração de brilho no centro. Cada valor é a média, com desvio padrão, das reconstruções nos três campos de visão. A última linha traz o diâmetro médio de todas as épocas: 42,2 ± 1,5 microssegundos de arco.Crédito: Lai, Thyagarajan, Wong & Diakogiannis, 2026, Nature · CC BY 4.0

Traduzido em distância, o ângulo ganha corpo. No endereço da M87, 42,2 microssegundos de arco correspondem a cerca de 709 unidades astronômicas, pouco mais de 106 bilhões de quilômetros. A órbita de Netuno caberia quase doze vezes, lado a lado, dentro do anel. A luz, que vai do Sol à Terra em oito minutos, precisa de uns quatro dias para atravessá-lo de uma borda à outra, e a Voyager 1, o artefato humano mais distante, levou quase meio século para se afastar o equivalente a um único dia-luz. Tudo isso encolhe, visto daqui, para o tamanho aparente de uma fruta na Lua.

O confronto com os cinco programas de imageamento usados pela colaboração ao longo das três campanhas, THEMIS, DIFMAP, eht-imaging, SMILI e Comrade, mostra faixas de diâmetro que se sobrepõem. Mais curioso é o comportamento do lado brilhante do anel. Medido a partir do norte, no sentido anti-horário, ele estava entre 143 e 148 graus em 5 e 6 de abril de 2017, entre 167 e 177 graus nos dias 10 e 11, passou a cerca de 205 graus em 2018 e ficou entre 191 e 197 graus em 2021. Os autores desconfiam da variação dentro de 2017, que pode refletir a cobertura pobre das duas primeiras noites. A mudança de um ano para outro, vista por todos os métodos, eles atribuem à turbulência do gás que alimenta o buraco negro.

Gráfico com o diâmetro e a orientação do anel em cada noite de 2017, 2018 e 2021, comparando o GenDIReCT com os programas do EHT.
Figura 2Diâmetro (em cima) e orientação (embaixo) do anel em cada uma das oito noites. Os quadrados pretos são as medidas do GenDIReCT; os símbolos cinza, as dos programas usados pela colaboração EHT (THEMIS, DIFMAP, eht-imaging, SMILI e Comrade). As faixas horizontais marcam a média e o desvio padrão de cada conjunto, e as colunas amarelas destacam a melhor noite de cada ano.Crédito: Lai, Thyagarajan, Wong & Diakogiannis, 2026, Nature · CC BY 4.0

Nem tudo na imagem merece a mesma confiança, e o artigo é explícito quanto a isso. A largura do anel oscila de 11 a 36 microssegundos de arco conforme a noite, e a fração de brilho no centro da sombra varia por um fator superior a cem. Entre os programas da colaboração a dispersão é parecida: o DIFMAP, por exemplo, borra suas reconstruções com um feixe de 20 microssegundos e infla a espessura. A assimetria entre o lado claro e o lado escuro também muda de um dia para outro e de um método para outro. A leitura dos autores é que largura e brilho central provavelmente não refletem propriedades intrínsecas da fonte, e que a assimetria é sensível demais à cobertura de cada noite.

Gráfico com largura do anel, assimetria azimutal e fração de brilho central em cada noite, para o GenDIReCT e os programas do EHT.
Dados Estendidos · Figura 5Largura do anel, assimetria azimutal e fração de brilho central medidas pelo GenDIReCT (preto) e pelos programas do EHT (cinza). A dispersão entre métodos e entre noites indica que essas grandezas dependem mais da técnica e da cobertura de cada data do que da fonte.Crédito: Lai, Thyagarajan, Wong & Diakogiannis, 2026, Nature · CC BY 4.0

Como saber se uma reconstrução honra as medidas? O grupo calcula, para cada imagem, os invariantes de fechamento que ela produziria e os compara, um a um, com os observados, ponderando a diferença pela incerteza. Quando a soma normalizada desses desvios fica perto de 1, a imagem é coerente com os dados. As melhores reconstruções das noites de referência ficam entre 1,1 e 1,7. Os próprios autores fazem a ressalva que separa o rigor do entusiasmo: um valor assim confirma que a imagem é consistente com as medidas, mas não garante que a morfologia recuperada esteja correta em sentido absoluto. É condição necessária, não suficiente.

Painéis com pontos pretos e vermelhos comparando invariantes de fechamento observados e previstos em três datas.
Dados Estendidos · Figura 4Fidelidade aos dados nas três noites de referência. Os pontos pretos são os invariantes de fechamento observados (partes real e imaginária) e os vermelhos, os previstos pela melhor reconstrução do GenDIReCT (à esquerda) e pelo modelo geométrico (à direita), em função da soma das distâncias entre as três estações de cada triângulo. Os painéis estreitos mostram os resíduos normalizados.Crédito: Lai, Thyagarajan, Wong & Diakogiannis, 2026, Nature · CC BY 4.0

Daí a segunda verificação do trabalho, de natureza inteiramente diferente. Em vez de gerar imagens livres, os pesquisadores ajustaram aos mesmos invariantes um modelo geométrico chamado xsringauss, que constrói um crescente a partir de dois discos, um subtraído do outro, com liberdade para deslocar o disco interno, graduar o brilho ao longo do aro e acrescentar manchas gaussianas que absorvem emissão difusa. São 28 parâmetros ao todo, explorados por amostragem aninhada, técnica estatística que mapeia quais combinações de valores são compatíveis com as observações. O programa usado, o BASIS, foi escrito por Lai de forma independente dos códigos da colaboração.

Gráfico de canto com distribuições de probabilidade em azul e laranja e, à direita, quatro pequenas imagens de anéis.
Figura 3Modelagem geométrica das noites de 11 de abril de 2017 (azul) e 21 de abril de 2018 (laranja). No painel a, as distribuições de probabilidade dos parâmetros do modelo xsringauss: raio externo, raio interno, excentricidade, gradiente de brilho e orientação. No painel b, as imagens compostas do GenDIReCT ao lado dos modelos ajustados, com os diâmetros medidos em microssegundos de arco.Crédito: Lai, Thyagarajan, Wong & Diakogiannis, 2026, Nature · CC BY 4.0

As duas abordagens contam a mesma história. A modelagem geométrica devolve diâmetros entre 40,5 e 43,9 microssegundos de arco nas oito noites, com média de 42,3 e desvio padrão de 1,1, valor compatível com os 42,2 ± 1,5 obtidos nas imagens. Nas noites de referência de 2017 e 2018, o raio externo do crescente fica em torno de 24 e 25 microssegundos e o interno perto de 20 e 19, o que desenha um aro estreito. A orientação do lado brilhante repete o deslocamento visto antes: 181 graus em 11 de abril de 2017 e 206 graus em 21 de abril de 2018. Dois métodos sem relação entre si, alimentados pelos mesmos números imunes à calibração, medem o mesmo objeto.

Tabela com as propriedades do anel obtidas pela modelagem geométrica em cada uma das oito noites.
Dados Estendidos · Tabela 1As mesmas propriedades da Tabela 1, agora medidas nos modelos geométricos ajustados aos invariantes de fechamento de cada noite. O diâmetro médio, 42,3 ± 1,1 microssegundos de arco, coincide com o obtido nas imagens.Crédito: Lai, Thyagarajan, Wong & Diakogiannis, 2026, Nature · CC BY 4.0

As noites mais pobres cobram seu preço também aqui. Nos dias 5 e 6 de abril de 2017, quando a rede amostrou pior o céu, o diâmetro ajustado continua perto de 41 microssegundos de arco, mas a posição do lado brilhante se desencontra. Para 6 de abril, o modelo geométrico prefere uma orientação próxima de 100 graus, enquanto a medida feita nas imagens do GenDIReCT indica 148. A discrepância ilustra o alerta dos autores sobre a estrutura ao longo do anel nessas datas: com poucas linhas de base, os dados fixam bem o tamanho do círculo e mal a distribuição de brilho sobre ele. O diâmetro é a grandeza robusta; o resto pede cautela.

Gráfico de canto com distribuições em azul e laranja para as noites de 5 e 6 de abril de 2017, e quatro pequenas imagens de anéis.
Dados Estendidos · Figura 6Modelagem geométrica das noites de 5 (azul) e 6 de abril de 2017 (laranja), as de cobertura mais pobre daquele ano. O diâmetro fica perto de 41 microssegundos de arco nas duas datas, mas a orientação do lado brilhante diverge.Crédito: Lai, Thyagarajan, Wong & Diakogiannis, 2026, Nature · CC BY 4.0

A noite de 25 de abril de 2018 leva essa fragilidade ao extremo. O Grande Telescópio Milimétrico não participou, e a linha de base entre o México e o Arizona era a única a sondar certa faixa de escalas angulares. Sem ela, as distribuições do modelo geométrico se alargam: a orientação admite valores espalhados por quase 30 graus, contra dois ou três nas datas de referência, e o parâmetro que descreve o gradiente de brilho fica praticamente indeterminado. Na imagem do GenDIReCT para a mesma data, o anel dá lugar a um arco espesso, com diâmetro de 43,3 microssegundos de arco e a maior incerteza de toda a série. Os próprios autores a classificam como o caso mais ambíguo do conjunto.

Gráfico de canto com distribuições em azul e laranja para 10 de abril de 2017 e 25 de abril de 2018, e quatro pequenas imagens.
Dados Estendidos · Figura 7Modelagem geométrica das noites de 10 de abril de 2017 (azul) e 25 de abril de 2018 (laranja). Na segunda, observada sem o Grande Telescópio Milimétrico, as distribuições se alargam e a imagem composta mostra um arco espesso em vez de um anel fechado.Crédito: Lai, Thyagarajan, Wong & Diakogiannis, 2026, Nature · CC BY 4.0

Em 2021, já com Kitt Peak e NOEMA na rede, aparecem o ajuste mais preciso e o mais instrutivo. Para 18 de abril, a noite de referência daquele ano, as distribuições colapsam em picos estreitíssimos: o raio externo do crescente mede 26,23 microssegundos de arco, com incerteza de apenas 0,04. Para 13 de abril, ao contrário, os dados admitem duas famílias de solução, uma com o disco interno centrado e outra com ele deslocado, e o modelo não consegue escolher entre elas. Ainda assim, os diâmetros obtidos nas duas datas, 43,9 e 42,7 microssegundos, ficam dentro da faixa das demais. A geometria fina hesita; a escala do anel, não.

Gráfico de canto com distribuições em azul e laranja para 13 e 18 de abril de 2021, e quatro pequenas imagens de anéis.
Dados Estendidos · Figura 8Modelagem geométrica das noites de 13 (azul) e 18 de abril de 2021 (laranja). Na noite de referência do ano, os parâmetros ficam determinados com precisão de centésimos de microssegundo de arco; na outra, os dados admitem duas famílias de solução.Crédito: Lai, Thyagarajan, Wong & Diakogiannis, 2026, Nature · CC BY 4.0

Converter diâmetro em massa exige um fator de calibração, porque o anel observado não coincide exatamente com a borda teórica da sombra: sua largura depende de como o plasma brilha e de como cada método responde. A colaboração determinou esse fator comparando seus procedimentos com um grande conjunto de simulações e chegou a um valor mediano de 11,0, com incerteza teórica de 0,4, que relaciona o diâmetro do anel ao raio gravitacional do buraco negro. A equipe da CSIRO adotou o mesmo número, em caráter provisório, e a distância de 16,8 megaparsecs. A conta resulta em 6,5 ± 0,5 bilhões de massas solares. Considerada toda a faixa de fatores já calibrados, de 10,67 a 12,06, a massa ficaria entre 6,0 e 6,7 bilhões.

O número encerra, de novo a favor do mesmo lado, uma disputa antiga. Antes do EHT, havia duas formas de pesar o M87*, e elas discordavam por um fator dois. O movimento do gás no núcleo da galáxia, medido pelo telescópio espacial Hubble, indicava 3,5 bilhões de massas solares; o das estrelas, acompanhado do solo com óptica adaptativa, 6,6 bilhões. Cada valor prevê um anel de tamanho distinto: cerca de 22,6 microssegundos de arco no primeiro caso, 42,7 no segundo. O anel do GenDIReCT concorda com as estrelas. Um aro com o diâmetro previsto pelo gás, notam os autores, seria difícil de resolver com o feixe de uns 20 microssegundos do EHT. O espectrógrafo NIRSpec, do telescópio espacial James Webb, deve detalhar a cinemática do segundo de arco central e estreitar a margem.

Seis bilhões e meio de sóis comprimidos numa região sem superfície desafiam a intuição, e uma comparação ajuda. O raio do horizonte de eventos de um buraco negro com essa massa, se ele não girasse, seria de aproximadamente 128 unidades astronômicas, algo como 19 bilhões de quilômetros. Colocado no lugar do Sol, o horizonte engoliria todos os planetas e o cinturão de Kuiper e alcançaria a região onde a Voyager 1 cruzou a fronteira do vento solar, a 121 unidades astronômicas. O gás mais interno precisa de dias a semanas para completar uma órbita. Por isso a imagem pouco muda dentro de uma mesma campanha, mas pode se rearranjar de um ano para outro.

O formato do anel guarda ainda informação sobre a geometria do sistema: o ângulo sob o qual o vemos e a rotação do buraco negro, o spin. Para extraí-la, o grupo comparou suas imagens com um catálogo de simulações de magneto-hidrodinâmica relativística geral produzido na Universidade de Illinois, que acompanha o plasma magnetizado em torno de buracos negros com cinco valores de rotação, de −0,94 a +0,94, ao longo de mil instantes cada, sempre no regime de disco magneticamente travado, tido como o mais provável para o M87*. A partir delas, um programa de transferência radiativa calculou a aparência da fonte em 230 gigahertz para cada inclinação entre 5 e 90 graus, de grau em grau. Cada imagem sintética foi então confrontada com as reconstruções das três noites de referência.

Mapas de calor e curvas do índice de semelhança em função da inclinação para cinco valores de rotação do buraco negro, em três datas.
Figura 4Semelhança entre as reconstruções e imagens simuladas do M87* para diferentes rotações do buraco negro (a*) e inclinações. Em cima, o mapa do índice de semelhança; embaixo, as curvas para cada valor de rotação. Os modelos com rotação concordam melhor entre 13 e 25 graus, conforme o ano; o modelo sem rotação pede de 40 a 47 graus.Crédito: Lai, Thyagarajan, Wong & Diakogiannis, 2026, Nature · CC BY 4.0

As simulações com rotação concordam melhor com o que se vê quando a inclinação fica entre 13 e 25 graus, conforme o ano, com valor típico de aproximadamente 20 graus em relação ao jato que se aproxima de nós. O modelo sem rotação pede ângulos bem maiores, de 40 a 47 graus, mas já era desfavorecido por argumentos independentes ligados à potência e à precessão do jato. O número combina com os 17,2 ± 3,3 graus inferidos de observações do jato em 43 gigahertz. Sobre a velocidade de rotação em si, a análise nada consegue afirmar: os melhores índices favorecem um buraco negro que gira, sem distinguir a que velocidade.

Vinte graus significam que olhamos o sistema quase de frente para o cano do jato, e essa perspectiva ajuda a entender o desenho. O plasma que circula perto do horizonte se move a uma fração considerável da velocidade da luz. A parte que vem em nossa direção tem o brilho amplificado por um efeito relativístico, e a que se afasta fica atenuada, o que explica, na interpretação consolidada pela colaboração desde 2019, por que o anel é mais intenso de um lado. Essa assimetria aparece em todas as reconstruções do GenDIReCT, sempre na metade sul do aro, embora sua posição exata passeie algumas dezenas de graus de uma campanha para outra, ao sabor da turbulência.

O alcance do resultado tem limites que convém demarcar. Não houve observação nova: os registros são os mesmos coletados e pré-processados pela colaboração, e erros que não se cancelam nos triângulos de antenas, se existirem, continuam lá. Não existe, para o M87*, um gabarito contra o qual conferir a resposta, e os índices de semelhança medem concordância entre métodos, não verdade. O fator que converte diâmetro em massa foi emprestado do EHT sem calibração própria. O diâmetro tampouco recebeu correção para o efeito da resolução finita, que mistura tamanho e largura do anel. E as famílias de soluções geradas pela rede, avisam os autores, não devem ser lidas como incertezas estatísticas rigorosas.

A história da ciência está cheia de resultados que só se firmaram quando alguém os refez por outro caminho. O desvio da luz das estrelas pelo Sol, medido no eclipse de 1919, foi contestado por décadas e precisou ser repetido com ondas de rádio para se tornar indiscutível. A imagem do M87* viveu um processo semelhante em ritmo acelerado. A própria colaboração voltou ao alvo em 2018 e em 2021 com mais antenas e encontrou o anel de novo, e em 2022 revelou a sombra do buraco negro no centro da Via Láctea. Faltava a peça que agora chega: uma reconstrução feita por um grupo pequeno e independente, com ferramentas próprias e sem as escolhas que alimentavam a controvérsia.

No curto prazo, o efeito mais palpável é metodológico. Os códigos do GenDIReCT, do BASIS e do formalismo de invariantes de fechamento estão abertos, assim como os dados, o que permite a qualquer equipe repetir o exercício ou aplicá-lo a outras fontes. A técnica interessa a toda a interferometria de linha de base muito longa, área em que a cobertura esparsa é regra, e chega num momento em que o EHT amplia a rede e testa frequências mais altas. Os autores descrevem o resultado como um passo rumo a um imageamento cego e objetivo, no qual a forma da fonte é inferida dos dados, e não das premissas do analista. Admitem também que arquiteturas melhores, ajustadas a cada caso, podem existir.

Há ainda uma lição sobre o uso de inteligência artificial generativa em pesquisa. O temor habitual é que redes desse tipo inventem detalhes convincentes, e ele é legítimo. A estratégia adotada aqui foi cercar a rede por todos os lados: treiná-la com imagens que nada têm de astronômico, para que não possa reproduzir de memória o que nunca viu; condicioná-la apenas a grandezas que os erros instrumentais não contaminam; exigir que cada imagem gerada reproduza as medidas; validar tudo às cegas antes do contato com os dados reais; e conferir o resultado com um método estatístico tradicional. O anel que sobrevive a esse percurso deixa de ser suspeito de criação da máquina. É o que os dados impõem a ela.

O que continua fora de alcance é a rotação, e para medi-la será preciso um instrumento maior que a Terra. A proposta em discussão é levar uma antena ao espaço e combiná-la com a rede terrestre, alongando as linhas de base o bastante para separar o anel de fótons, ou photon ring, um círculo finíssimo formado por luz que deu ao menos meia-volta em torno do buraco negro antes de escapar e que está embutido no anel mais largo visto hoje. Sua forma depende diretamente do spin. A missão Black Hole Explorer, citada no artigo, foi proposta com esse objetivo. Em paralelo, novas campanhas do EHT acompanharão como a turbulência redesenha o lado brilhante ao longo dos anos.

Roger Jennison não poderia imaginar, em 1958, que sua maneira de driblar relógios imprecisos seria um dia entregue a uma rede neural educada com retratos de sapos e caminhões, nem que o alvo seria a silhueta de um objeto com seis bilhões e meio de sóis a 55 milhões de anos-luz. O percurso tem algo de ironia. Para ter certeza de que a imagem mais famosa da astronomia recente não era fruto das nossas expectativas, foi preciso confiá-la a um observador que não esperava coisa alguma. Ele olhou oito vezes para os números e, nas oito, desenhou no escuro o mesmo círculo de luz.

Fonte

Lai, S., Thyagarajan, N., Wong, O. I. & Diakogiannis, F. Independent interferometric observable confirms black hole shadow in M87*. Nature 659, 317–323 (2026). Publicado online em 11 de novembro de 2026.

DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-026-11241-9