Astrofísico utiliza Codex para avançar simulações de buracos negros
O astrofísico Chi-kwan Chan, da Universidade do Arizona, está utilizando o Codex, ferramenta de inteligência artificial desenvolvida pela OpenAI, para construir e aprimorar simulações computacionais de buracos negros. A iniciativa faz parte dos esforços da colaboração internacional do Event Horizon Telescope, que busca produzir o primeiro vídeo de um buraco negro e investigar os efeitos extremos da gravidade previstos pela teoria da relatividade geral de Einstein.
O trabalho de Chan se concentra no desenvolvimento de algoritmos capazes de modelar o comportamento do plasma ao redor dos buracos negros. Esse plasma é formado por matéria superaquecida composta por elétrons e íons, elementos que se movem em condições de gravidade e temperatura extremas. De acordo com o astrofísico, a complexidade desses movimentos impõe limites importantes à capacidade dos pesquisadores de reproduzir com fidelidade o ambiente físico dessas regiões do universo. Segundo Chan, essa dificuldade restringe há décadas o nível de realismo possível nas simulações de plasma em buracos negros.
A aplicação do Codex nesse contexto visa justamente acelerar e refinar o processo de criação e teste de novos algoritmos. A ferramenta auxilia o pesquisador a explorar abordagens computacionais que seriam muito mais trabalhosas de implementar manualmente. Com o apoio da inteligência artificial, Chan consegue iterar sobre diferentes modelos de simulação de forma mais rápida, testando como elétrons e íons se comportam sob a influência da intensa gravidade presente nas proximidades de um buraco negro.
Caso as abordagens em teste com o Codex se mostrem eficazes, os novos algoritmos poderão permitir que cientistas simulem trilhões de partículas ao redor de buracos negros. Esse salto de escala representaria um avanço significativo na capacidade de modelagem computacional aplicada à astrofísica, possibilitando representações mais detalhadas e precisas da dinâmica do plasma em ambientes gravitacionais extremos.
Chi-kwan Chan possui um histórico consolidado no uso de tecnologias computacionais para o estudo de buracos negros. Ele foi um dos pioneiros na aplicação de unidades de processamento gráfico, conhecidas como GPUs, para acelerar a modelagem desses objetos cósmicos. Além disso, o pesquisador ocupa posições de liderança em programas de astrofísica teórica e é membro ativo de iniciativas voltadas ao desenvolvimento de infraestruturas de computação em nuvem para grandes volumes de dados observacionais.
A colaboração do Event Horizon Telescope já havia alcançado marcos importantes na observação de buracos negros nos anos anteriores. Em 2019, o projeto divulgou a primeira imagem de um buraco negro supermassivo, localizado no centro da galáxia Messier 87. Posteriormente, a colaboração apresentou a primeira imagem do Sagittarius A*, o buraco negro supermassivo situado no centro da Via Láctea, consolidando a capacidade dos cientistas de capturar visualmente essas estruturas. O próximo passo da iniciativa, no qual o trabalho de Chan é fundamental, envolve a produção de registros em vídeo que permitam observar a dinâmica desses objetos ao longo do tempo.
As simulações aprimoradas com o auxílio do Codex têm papel central nesse objetivo, pois permitem comparar os dados observados pelos telescópios com modelos teóricos cada vez mais sofisticados. Ao refinar os algoritmos de simulação, os pesquisadores conseguem interpretar com mais precisão as informações coletadas pelos instrumentos e avançar no entendimento das leis da física em condições que não podem ser reproduzidas em laboratórios na Terra.
A iniciativa também contribui para os testes da teoria da relatividade geral de Einstein em seus limites mais extremos. Os buracos negros representam um dos cenários mais rigorosos para avaliar se as previsões formuladas pelo físico há mais de um século se mantêm válidas sob condições de gravidade intensa. Simulações mais realistas do plasma e do comportamento das partículas nessas regiões oferecem dados valiosos para confrontar as previsões teóricas com observações reais.
O uso do Codex por Chan ilustra uma tendência crescente na pesquisa científica: a integração de ferramentas de inteligência artificial em fluxos de trabalho que demandam alto poder computacional e conhecimento altamente especializado. Em vez de substituir o trabalho dos cientistas, a tecnologia funciona como um recurso complementar que amplia a capacidade de investigação e abre caminho para descobertas que dependeriam de tempos muito maiores de desenvolvimento manual. No caso da astrofísica, esse tipo de apoio pode ser determinante para que os próximos anos tragam não apenas novas imagens, mas também vídeos e simulações cada vez mais fiéis dos fenômenos mais extremos do universo.
