Algoritmos que montaram 1ª imagem de um buraco negro foram criados com ajuda de pesquisadora de 29 anos

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Imagem foi captada pelo projeto 'Event Horizon Telescope' (EHT), uma rede de radiotelescópios espalhados pelo planeta da qual participa Katherine Bouman, uma cientista de computação dos EUA.

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Por G1 
10/04/2019 17h51 Atualizado há 5 horas 
Postado em 10 de abril de 2019 às 23h00m 

Astrônomos apresentam a primeira imagem de um buraco negro já registrada

A primeira imagem já feita de um buraco negro na história da humanidade foi divulgada mundialmente na manhã desta quarta-feira (10). Enquanto isso, Katherine Louise Bouman atualizava sua foto de perfil em uma rede social para uma imagem dela em frente a um computador na qual um programa processava a imagem histórica.

"Observando sem acreditar enquanto a primeira imagem que já fiz de um buraco negro estava no processo de reconstrução", escreveu ela na legenda da foto.

• 'Parece que Einstein acertou mais uma vez': análise da imagem do buraco negro levou 2 anos

Nesta quarta-feira (10), Katherine Bouman mudou sua foto de perfil em uma rede social para mostrar seu computador no processo de montar a imagem do buraco negro — Foto: Reprodução/Facebook

Formada em engenharia elétrica e ciência da computação pelo Massachussets Institute of Technology (MIT), nos Estados Unidos, Bouman tem 29 anos, segundo o jornal "The Washington Post", que a entrevistou na tarde desta quarta após sua foto de perfil viralizar na internet.

Os buracos negros são aglomerados com uma enorme massa de matéria concentrada em um volume reduzido, o que leva à distorção do espaço-tempo. A teoria geral da relatividade de Albert Einstein previa que qualquer estrela ou fóton que passasse perto do buraco negro seria capturado pela gravidade. Daí veio o nome: um local no espaço que 'engole' tudo que passa, até a luz.

Apesar de não ser formada em astronomia, Bouman atualmente faz sua pesquisa de pós-doutorado no Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian. Neste ano, ela começou a dar aulas no Departamento de Ciências da Computação e Matemática da Caltech, o Instituto de Tecnologia da Califórnia.

A pesquisa dela com a aprendizagem de máquinas e os algoritmos providenciou aos astrônomos do projeto as informações que os radiotelescópios não eram capazes de captar no espaço.

"Temos uma informação parcial. É quase como ver um pixel de uma imagem (mas é em outro tipo de domínio). Tivemos que criar métodos para usar essa informação muito esparsa e cheia de ruídos e tentar achar a imagem que pode ter provocado essas medidas", explicou Bouman em entrevista ao jornal 'The Washington Post'.

Katie Bouman é professora assistente do Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech) e participou da montagem da primeira imagem já registrada de um buraco negro — Foto: Divulgação

Por que radiotelescópios?

Em uma entrevista publicada em 2016 no site do MIT, Bouman explicou o projeto no qual estava envolvida – naquela época, ainda não havia nenhuma certeza de quando eles conseguiriam de fato produzir a imagem.

Ela disse que as ondas de rádio têm mais vantagens porque, "assim como as frequências de rádio atravessam paredes, elas também passam pela poeira galática. Nós nunca conseguiriam ver o centro da nossa galáxia em ondas visíveis, porque tem muita coisa no caminho".

Como os buracos negros estão muito longe da Terra, não é possível simplesmente tirar uma foto deles com uma lente poderosa.

"Um buraco negro está muito, muito longe, e é muito compacto", explicou a cientista Katherine Bouman, ao site do MIT. "[Tirar uma foto do buraco negro no centro da Via Láctea é] o equivalente a fazer uma imagem de uma toranja [uma fruta típica do clima norte-americano] na Lua, mas com um radiotelescópio. Transformar algo tão pequeno assim em uma imagem significa que necessitaríamos de um telescópio com 10 mil quilômetros de diâmetro, o que não é prático, porque o diâmetro da Terra tem menos de 13 mil quilômetros."

Superar essa dificuldade exigiria montar a imagem usando várias partes, obtidas pelos radiotelescópios disponíveis. Assim, o time juntou oito radiotelescópios ao redor do planeta e aplicou uma técnica chamada interferometria, que combina os sinais captados pelos telescópios.

Esses sinais interferem uns com os outros, mas eles deixam espaços vazios nos dados, já que suas antenas têm alcance limitado. Como mesmo um número muito maior de radiotelescópios não seria suficiente para capturar a superfície inteira do buraco negro, os algoritmos, então, foram os responsáveis por preenchem esses espaços.

Pontos amarelos mostram onde estão os telescópios do projeto EHT. — Foto: Reprodução / First M87 Event Horizon Telescope Results. I. The Shadow of the Supermassive Black Hole / The Astrophysical Journal Letters

Os algoritmos

Segundo o site do MIT, Katherine Bouman foi a pesquisadora responsável pelo desenvolvimento de um dos vários algoritmos usados no projeto.

Um dos problemas para montar as imagens é a diferença do momento de chegada de um mesmo sinal astronômico a dois telescópios diferentes, já que o caminho feito por ele passa pelo que os astronomistas chamam de "ruído" tanto da atmosfera da Terra quanto do resto da galáxia. Os pesquisadores precisam considerar esse atraso de tempo para poder extrair a informação visual contida no sinal de rádio.

A solução encontrada pela pesquisadora americana considera que, se as medidas de três telescópios forem multiplicadas, os atrasos nos sinais deles podem ser cancelados uns dos outros. Para fazer esse cálculo, ela precisa dos dados de três telescópios, e não só dois. Isso acarreta uma perda de informação que, por outro lado, leva a uma precisão maior.

Buraco negro — Foto: Reprodução

Montando a imagem

Depois de obtidos os sinais, a montagem da imagem leva em conta outras variáveis. Isso porque os pesquisadores fizeram uma suposição de como seriam as imagens dos espaços vazios que não foram captados pelos radiotelescópios.

Para contornar mais esse obstáculo, Bouman aplicou a aprendizagem de máquinas para identificar padrões visuais que tendem a ocorrer nas imagens reais e, depois, refinar o algoritmo para reconstruir imagens.

Ela então preparou uma grande base de dados de imagens astronômicas sintéticas e as medidas que elas teriam em diferentes telescópios, considerando o ruído atmosférico, o ruído termal dos próprios telescópios e outros tipos de ruído.

Katie Bouman posa com os HDs que armazenaram as informações que seu algoritmo reconstruiu na primeira imagem já registrada de um buraco negro — Foto: Divulgação/HET

Trabalho em equipe

Além da equipe do Harvard-Smithsonian, onde Bouman liderou o desenvolvimento do algoritmo, outros cientistas também estavam aplicando algoritmos dentro do projeto. O "Washington Post" afirmou que quatro grupos trabalharam com algoritmos diferentes e em ambientes diferentes, proibidos de se comunicarem.

Ao jornal, ela explicou que, depois de reconstruídas as imagens, os grupos se encontraram para mostrarem os resultados de cada um. "Quando vi que todos tínhamos reconstruído esse anel, eu sabia que ele era uma característica incrivelmente robusta."

O último passo antes de chegarem à imagem final foi a tentativa dos grupos de descontruírem as imagens. Para isso, eles precisaram programar novamente os computadores para que eles fossem treinados a reconhecerem discos, que são diferentes de aneis e não têm buracos. Mas, quando os cientistas inseriram os dados reais do telescópio no programa, os computadores reconstruíram novamente o anel. 

"Não recebemos um disco, ainda recebemos aquele buraco", explicou ela ao jornal.

"Gastamos uma quantidade enorme de tempo garantindo que o que estávamos vendo era de fato real, e não só algo que, mesmo inconscientemente, a gente pode ter imposto aos dados."

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O gigantesco iceberg que está se separando da Antártida- e por que o aquecimento global é inocente neste caso

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Cientistas dizem que a ruptura da geleira que produzirá um Iceberg to tamanho de Londres é resultado de um processo natural.

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Por BBC 
10/04/2019 16h29 Atualizado há 6 horas 
Postado em 10 de abril de 2019 às 22h35m 

Cientistas dizem que a ruptura da geleira que produzirá um Iceberg to tamanho de Londres é resultado de um processo natural — Foto: JAN DE RYDT

Um iceberg gigante deve se romper em breve perto da estação britânica de pesquisa Halley VI, na Antártida- e dessa vez a culpa, segundo pesquisadores, não é do aquecimento global.

Os cientistas Jan De Rydt e Hilmar Gudmundsson passaram anos estudando o local e afirmam que o rompimento será resultado de um processo de erosão natural.

A estação britânica na Antártida, que está localizada numa plataforma flutuante de gelo, foi transferida em 2017 para mais longe da área onde haverá a ruptura.

 

Infográfico mostra o local da fissura — Foto: Nasa

O bloco que deve se descolar da plataforma deverá ter tamanho equivalente a 150 mil campos de futebol ou a área de uma cidade como Londres, segundo os cientistas. Não está claro quando, exatamente, isso vai ocorrer, mas pode ser a qualquer momento. Os funcionários da estação britânica foram, inclusive, retirados do local por precaução.

Aquecimento global

Assim que o rompimento ocorrer, certamente uma das primeiras perguntas a serem feitas será sobre a influência das mudanças climáticas no episódio.

O time da Northumbria University acredita que já pode responder a esse questionamento com segurança: "A influência é nenhuma".

Jan De Rydt e Hilmar Gudmundsson construíram um modelo para descrever o comportamento da plataforma flutuante de gelo, conhecida como "Brunt Ice Shelf".

O Brunt é essencialmente um amálgama de gelo glacial que se descolou do continente e passou a flutuar no oceano a um ritmo de 400 metros por ano.

Pesquisa explica como a fissura 1 se formou, onde começou o rompimento e para onde vai — Foto: JAN DE RYDT

Com satélites e equipamentos de coleta de dados da superfície do gelo, o time revelou como as erosões estão distribuídas pela estrutura de 260 metros de espessura. O modelo de cálculo desenvolvido pelos cientistas consegue prever quando as rupturas devem ocorrer e qual a extensão delas.

"O modelo mostra que as rachaduras no gelo começaram a aumentar como resultado das tensões internas geradas pelo crescimento natural da geleira. A própria geleira criou essa fissura", diz Hilmar Gudmundsson.

Mas essa rachadura que deve desembocar num rompimento não é a primeira nem única da plataforma de gelo. Há também uma rachadura apelidada de Halloween, descoberta em 31 de outubro de 2016, no dia das Bruxas. Neste caso, também, a explicação não vem do aquecimento global.

"Não há indicação de dados oceanógrafos nem atmosféricos de que o clima está afetando a área de Brunt", disse Rydt à BBC News.

"Nossas observações do oceano sofrem limitações, mas que o temos não indica a ocorrência de qualquer coisa incomum. Nosso modelo mostra que o que estamos vendo pode ser perfeitamente explicado por mudanças naturais na geometria do gelo", completou.

 

Infografia ilustra linhas da fissura de 1915 a 2019 — Foto: Nasa, Ste Lhermitte, USGS, Landsat

Foram Rydt e Gudmundsson que alertaram para a necessidade de mudar a estação de pesquisa Halley VI de local. Eles também recomendaram que a estação fique fechada de março a novembro deste ano.

Há incertezas sobre como a geleira vai reagir à ruptura e não seria inteligente arriscar ter de empreender missões de resgate na escuridão de um inverno polar.

Sem a presença de seres humanos na superfície de gelo, os sinais do rompimento terão que ser captados por equipamentos instalados no local e por observações espaciais.

Os radares do satélite Sentinela 1, da União Europeia, passam sobre a geleira semanalmente e são capazes de identificar não apenas a propagação de fissuras, mas também sutis deformações no gelo.

Em algum momento, no futuro, a fissura Halloween vai se romper, formando um novo iceberg — Foto: JAN DE RYDT/BAS

A tecnologia de coleta remota de dados é processada pela empresa ENVEO (Environmental Earth Observation), que fica em Innsbruck, na Áustria.

Os funcionários da ENVEO são co-autores de um artigo científico com o time da Northumbria University. O texto deve ser publicado na revista acadêmcia The Cryosphere.

Embora o modelo seja capaz de prever fissuras na geleira Brunt, ele não consegue calcular a data exata do rompimento total do bloco de gelo, que produzirá um iceberg de cerca de 1.500 km².

"Eu diria que (o rompimento) vai acontecer a qualquer momento, num prazo de um ano", diz Gudmundsson.

 A base britânica Halley VI funciona sobre pernas hidráulicas e skies que permitem que seja transportada de um ponto a outro facilmente — Foto: BAS

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Inflação acelera para 0,75% em março, maior taxa para o mês desde 2015

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Em 12 meses, o IPCA acumulado subiu para 4,58%, acima do centro da meta oficial para 2019, que é de 4,25%. Combustíveis e alimentos puxam alta.

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Por Darlan Alvarenga e Daniel Silveira, G1 — São Paulo e Rio de Janeiro 
10/04/2019 09h00 Atualizado há 3 horas 
Postado em 10 de abril de 2019 às 12h30m 

O Índice Nacional de Preços ao Consumidor Amplo (IPCA), considerado a inflação oficial do país, ficou em 0,75% em março, acima dos 0,43% de fevereiro, pressionado principalmente pela alta dos preços de alimentos e combustíveis, segundo divulgou nesta quarta-feira (10) o Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE).

Inflação acelerou para 0,75% em março; e eu com isso?

Trata-se da 4ª alta seguida e maior taxa para um mês de março desde março de 2015, quando o índice foi de 1,32%. Nos três primeiros meses de 2019, a inflação se situou em 1,51%.

Com o resultado de março, o índice acumulado em 12 meses avançou para 4,58%, acima da meta central de inflação do governo para 2019, que é de 4,25%, e maior índice para o período de 12 meses desde fevereiro de 2017 (4,76%).

É a primeira desde outubro do ano passado que a inflação no acumulado em 12 meses supera o centro da meta oficial.

• BLOG DO JOÃO BORGES: Inflação de março, um problema a mais

IPCA - Inflação oficial mês a mês

Variação mensal dos preços, em %

mar/19
0,75

Fonte: IBGE

Alimentos e combustíveis puxam alta

"O resultado do IPCA de março sofreu forte influência dos grupos alimentação e bebidas (1,37%) e transportes (1,44%). Juntos, estes dois grupos, que representam cerca de 43% das despesas das famílias, responderam por 80% do índice do mês, com impactos de 0,34 e 0,26 pontos percentuais (p.p), respectivamente", destacou o IBGE.

Individualmente, o maior impacto no índice, partiu da gasolina, que teve variação de 2,88%, respondendo por 0,12 p.p. do indicador mensal. Já o etanol subiu 7,02%, mas respondeu por apenas 0,06 p.p. do índice geral, destacou o gerente da pesquisa, Fernando Gonçalves.

• Preço da gasolina caiu nos postos na semana passada após 5 altas seguidas, aponta ANP

Outro item que sofreu alta significativa em março foi a passagem aérea, cuja variação foi de 7,29%. O pesquisador ponderou, no entanto, que essa alta veio após uma queda de 16,65% observada em fevereiro.

Na alimentação, os principais vilões da inflação em março foram o tomate, cujos preços médios tiveram alta de 31,84% no mês na comparação com fevereiro, seguido da batata-inglesa, com alta de 21,11%, e dos feijões carioca e preto, que aumentaram, respectivamente, em 12,93% e 12,55%. Já as frutas subiram 4,26%.

As despesas relacionadas ao carnaval também exerceram influência sobre a inflação em março, ainda que com menor impacto. Gonçalves destacou dois itens cujas altas podem ser atribuídas ao feriado: hotéis (1,81%) e excursões (1,48%).

Feijão carioca subiu 12,93% em março e é um dos principais vilões da inflação no ano — Foto: Reprodução/TV Globo 

Feijão-carioca tem alta de 135% em 12 meses

O preço do feijão-carioca, que tem relevância na mesa dos brasileiros e pesa 0,28 p.p. sobre o IPCA, acumula no primeiro trimestre deste ano uma alta de 105%. Em 12 meses, a alta chega a 135,04%.

Gonçalves explicou que a terceira safra do feijão-carioca, colhida no final do ano, tinha estoque baixo, já que a produção foi menor que o esperado pelos agricultores. Já a primeira safra deste ano sofreu prejuízos devido a questões climáticas.

“O feijão-carioca é um produto que só tem no Brasil, então a gente não importa ele de fora. Esses fatores combinados levaram a uma redução na oferta dele, o que provoca a alta do preço”, disse o pesquisador.

No acumulado do ano (1,51%), o feijão-carioca e os cursos regulares foram os que mais exerceram pressão na alta do IPCA. Ambos tiveram impacto de 0,16 p.p. no indicador. Na sequência, estão ônibus urbano (0,14 p.p.), batata-inglesa e frutas (0,12 p.p. cada) e planos de saúde (0,10 p.p.). “Esses seis itens responderam por 52,58% do índice acumulado neste primeiro trimestre”, reforçou Gonçalves.

Inflação em 12 meses

Variação acumulada do IPCA no período, em %

Mar/18
2,68

Fonte: IBGE

O IPCA mede a inflação para as famílias com rendimentos mensais entre um e 40 salários mínimos, que vivem em dez regiões metropolitanas do país, além dos municípios de Goiânia, Campo Grande e de Brasília.

Veja a inflação de março por grupos pesquisados e o impacto de cada um no índice geral:

• Alimentação e Bebidas: 1,37% (0,34 ponto percentual)
• Habitação: 0,25% (0,04 p.p.)
• Artigos de Residência: 0,27% (0,01 p.p.)
• Vestuário: 0,45% (0,02)
• Transportes: 1,44% (0,26 p.p.)
• Saúde e Cuidados Pessoais: 0,42% (0,05 p.p.)
• Despesas Pessoais: 0,16% (0,02 p.p.)
• Educação: 0,32% (0,02 p.p.)
• Comunicação: -0,22 (-0,01 p.p.)

Perspectivas para a inflação

A aceleração da inflação em março não chega a preocupar, mas torna mais difícil, pelo menos por enquanto, uma redução adicional da taxa juros pelo Banco Central.

Segundo o Blog do João Borges, antes da divulgação do indicador de março, talvez a redução do juro dependesse apenas de uma sinalização mais confiável do Congresso de que a reforma da Previdência será em algum momento aprovada. Agora, não mais.

O gerente do IBGE ponderou que ainda é cedo para avaliar como será o comportamento deste indicador nos próximos nove meses. Segundo ele, somente a partir do indicador de julho será possível ter uma "noção melhor de como esse indicador vai se comportar”.

O pesquisador destacou, ainda, que há expectativa da oferta de alimentos, prejudicada pelos eventos climáticos desfavoráveis no primeiro trimestre, voltar a crescer, reajustando os preços.

Para a composição do indicador em abril, Gonçalves apontou alguns reajustes já anunciados que deverão exercer pressão sobre a inflação. O principal deles seria a alta de 4,33% em medicamentos, aplicada em todo o país.

No mês passado, o Banco Central avaliou que a inflação acumulada em 12 meses deve atingir um pico em torno de abril ou maio, para depois recuar para patamar abaixo do centro da meta deste ano.

Os analistas das instituições financeiras projetam uma inflação abaixo do centro da meta, com uma taxa de 3,90% em 2019, indo a 4% em 2020, segundo a última pesquisa "Focus" do Banco Central.

A meta central de inflação deste ano é de 4,25%, e o intervalo de tolerância do sistema de metas varia de 2,75% a 5,75%. A meta é fixada pelo Conselho Monetário Nacional (CMN). Para alcançá-la, o Banco Central eleva ou reduz a taxa básica de juros da economia (Selic), estacionada há quase um ano na mínima histórica de 6,5%.

Educação Financeira: entenda o que é a inflação e como ela afeta sua vida

Inflação por capitais

Na análise por capitais, Goiânia (0,12%) apresentou a menor inflação em março. O maior índice ficou com o município de São Luís (1,36%).

Veja a inflação de março por região:

• São Luís: 1,36%
• Aracaju: 1,21%
• Porto Alegre: 1,18%
• Fortaleza: 1,04%
• Brasília: 0,93%
• Rio de Janeiro: 0,83%
• Curitiba: 0,83%
• Recife: 0,82%
• Rio Branco: 0,78%
• São Paulo: 0,78%
• Salvador: 0,76%
• Campo Grande: 0,70%
• Belém: 0,49%
• Vitória: 0,39%
• Belo Horizonte: 0,29%
• Goiânia: 0,12%

INPC em março foi de 0,77%

O Índice Nacional de Preços ao Consumidor (INPC), usado como referência para os reajustes salariais, ficou em 0,77% em março, acima dos 0,54% de janeiro. O acumulado do ano está em 1,68% e o dos últimos doze meses foi para 4,67%, contra 3,94% nos 12 meses imediatamente anteriores.
Banco Central do Brasil  
IBGE

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