Pesquisadores liderados pelo Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC), em Granada, na Espanha, e pelo Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech), em Pasadena, nos Estados Unidos, desenvolveram o algoritmo de inteligência artificial Kine para reconstruir em vídeo o jato de plasma do blazar 3C 345. O sistema processou imagens coletadas ao longo de quase três décadas e revelou movimentos aparentes que chegam a até 13 vezes a velocidade da luz, além de quadruplicar a nitidez dos registros originais.
O trabalho científico, intitulado “Video reconstruction of variable VLBI observations with neural fields”, foi publicado na revista Nature em 26 de agosto de 2026. “A qualidade superior da nossa reconstrução em vídeo permitiu uma medição detalhada da velocidade do plasma no jato”, afirmou Marianna Foschi, primeira autora do estudo, pesquisadora do IAA-CSIC e pós-doutoranda no Caltech, em tradução livre.
Velocidade do plasma no blazar 3C 345 contesta teoria de ondas de choque
As medições obtidas com a ferramenta computacional indicam que as estruturas mais brilhantes do jato parecem se deslocar a velocidades entre 10 e 13 vezes a velocidade da luz. Ao mesmo tempo, a maior parte do gás que compõe o fluxo de plasma ao redor apresenta velocidades aparentes entre 9 e 12 vezes a velocidade da luz. Essa proximidade entre o ritmo de avanço dos nós luminosos e o do gás ao redor contraria a hipótese convencional da astrofísica, que tratava essas regiões de maior brilho como ondas de choque fortes atravessando o material a velocidades muito diferentes.
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Além da semelhança nas velocidades, os pesquisadores verificaram que essas regiões brilhantes não apresentam os picos de polarização esperados para frentes de choque em deslocamento. A partir desses dados, o estudo aponta que os pontos luminosos podem ser áreas energizadas magneticamente ou o resultado de efeitos geométricos de amplificação de brilho, fenômeno conhecido na física como Doppler boosting.
“Aqui apresentamos o Kine, um algoritmo de reconstrução de vídeo para observações de interferometria de longa linha de base de fontes variáveis. O algoritmo Kine usa uma representação neural do vídeo para processar simultaneamente observações em diferentes momentos, enquanto aprende e aproveita as correlações espaço-temporais presentes nos dados”, escreveram Marianna Foschi e os coautores Brandon Zhao, Antonio Fuentes (pesquisador do IAA-CSIC), Katherine L. Bouman (professora no Caltech), José L. Gómez (pesquisador do IAA-CSIC) e Aviad Levis (pesquisador da Universidade de Toronto) no artigo da Nature, em tradução livre.
Por que o jato do blazar 3C 345 parece superar a velocidade da luz?
O blazar 3C 345 é um núcleo galáctico ativo que abriga um buraco negro supermassivo no centro. Ao atrair matéria, essa região libera energia e lança jatos de plasma em direções opostas. O fenômeno observado nas imagens é chamado de movimento superluminal aparente e não viola os princípios da física: nenhuma matéria no jato ultrapassa de fato a velocidade da luz.
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Trata-se de uma ilusão óptica e geométrica prevista pela teoria da relatividade especial. O efeito ocorre porque o plasma viaja a mais de 98% da velocidade da luz e segue uma trajetória apontada em um ângulo muito próximo à linha de visão da Terra. Nessa configuração geométrica, a radiação emitida pelo jato em momentos sucessivos percorre distâncias progressivamente menores até os telescópios terrestres e chega com intervalos de tempo reduzidos, criando a impressão visual de que a estrutura atravessou o espaço mais rápido do que a própria luz.
Dados técnicos do monitoramento do blazar 3C 345 e da rede VLBA
As imagens utilizadas para treinar e alimentar o sistema de campos neurais foram registradas dentro do programa de monitoramento astronômico MOJAVE, que acompanha o comportamento de galáxias ativas ao longo de décadas. Os parâmetros técnicos da observação e do objeto estudado reúnem as seguintes marcas:
- Distância do blazar 3C 345: cerca de 5,5 bilhões de anos-luz da Terra, localizado na constelação de Hércules.
- Volume de registros: 116 observações de radiointerferometria selecionadas para a sequência contínua.
- Período de cobertura: 27 anos de monitoramento, com dados coletados entre 1995 e 2022.
- Recorte temporal de polarização: quadros de junho de 2001 até 2022 utilizados para a média temporal, devido à ausência de dados polarimétricos nos registros feitos entre 1995 e 2000.
- Equipamento e frequência: 10 antenas de radiotelescópios da rede Very Long Baseline Array (VLBA) espalhadas pelos Estados Unidos, operando na frequência de 15 GHz.
- Ganho de imagem: resolução espacial quatro vezes superior à de qualquer fotografia individual original.
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Algoritmo Kine supera limites dos radiotelescópios e amplia análise de buracos negros
A técnica de interferometria de longa linha de base (VLBI) combina sinais de antenas de rádio separadas por milhares de quilômetros para funcionar como um único telescópio virtual do tamanho da Terra. Nos métodos tradicionais de processamento, porém, o número limitado de receptores restringia a resolução espacial e temporal de cada imagem gerada isoladamente, deixando lacunas entre uma data de observação e outra.
Ao processar todo o arquivo histórico de uma só vez em vez de tratar cada data separadamente, o algoritmo Kine reconstrói vídeos contínuos polarimétricos que mapeiam três propriedades físicas simultaneamente: a intensidade total do brilho, a polarização linear — que serve como indicador da organização do campo magnético — e o fluxo óptico, referente ao campo de velocidade projetada do plasma. As imagens geradas nos intervalos sem observação direta funcionam como estimativas computacionais restritas pelos dados físicos reais. O estudo também foi tema de um artigo de análise assinado pelo pesquisador Yosuke Mizuno na seção “News & Views” da revista Nature, publicado em 9 de setembro de 2026 com o título “Plasma-jet movie is an astronomical blockbuster”.
Vários coautores da pesquisa integraram a colaboração internacional do Event Horizon Telescope (EHT), responsável pelas primeiras imagens diretas dos buracos negros supermassivos M87* e Sagitário A*. O algoritmo Kine foi projetado originalmente para investigar fontes astronômicas que sofrem variações rápidas em questão de minutos, como o próprio Sagitário A* no centro da Via Láctea, mas comprovou eficácia ao ser aplicado em estruturas que evoluem ao longo de décadas. “Acreditamos que este método mudará drasticamente a forma como a dinâmica dos jatos é estudada a partir de observações. De fato, nosso método permite uma medição precisa da velocidade projetada em qualquer ponto do jato”, declarou Foschi, em tradução livre. A técnica passa a ficar disponível para aplicação em outras séries históricas de observações radioastronômicas de núcleos galácticos ativos.