Há muitas curiosidades sobre buracos negros, formações celestes que ainda intrigam a comunidade científica e o público em geral. Não seria exagero dizer que são, possivelmente, o fenômeno cósmico mais misterioso – e até mal compreendido.
Popularmente, em especial na ficção e filmes, os buracos negros são abordados como portais para outra dimensão, ou imensos escoadouros cósmicos que sugam qualquer coisa que se aproxime o suficiente. O que se conhece de fato, todavia, é que eles são capazes de expelir imensos jatos de matéria cósmica para o espaço, e até mesmo irradiar calor e energia luminosa, observáveis com telescópios de ponta.
Indo além dos boatos, o que sabemos de fato sobre essas entidades celestes? Conheça abaixo algumas curiosidades sobre buracos negros.
Todas as estrelas se tornam buracos negros?
Acredita-se que estrelas de tamanho médio, que explodem numa supernova e formam estrelas de nêutrons, possuem entre oito a trinta vezes a massa do Sol.
Estrelas menores que isso terminam seu ciclo de vida de maneira menos dramática, deixando para trás nebulosas planetárias e estrelas anãs brancas.
Por sua vez, estrelas com massa acima de 50 vezes a do Sol se tornam buracos negros. O que acontece com estrelas que têm entre 20 a 50 massas solares ainda é incerto, com o resultado podendo ser tanto uma estrela de nêutrons quanto um buraco negro.
A proporção do material químico da estrela que não seja hidrogênio parece desempenhar um papel importante em sua morte. Uma estrela perde massa de diversas formas, especialmente através de vento estelar. Se perder o suficiente, ela pode tornar-se uma estrela de nêutrons.
A explosão da supernova libera uma imensa quantidade de material, esmagando o núcleo a uma densidade absurda, criando a estrela de nêutrons. Essa estrela se sustenta pela pressão dos nêutrons em seu interior.
Contudo, acima de uma certa massa de cerca de duas vezes a do Sol, não mais do que três, essa pressão não consegue conter a força da gravidade, e a estrela de nêutrons colapsa sobre si mesma, formando um buraco negro.
É possível ver os dois lados de um buraco negro?
Mesmo que pudéssemos enxergar um buraco negro diretamente, eles não são buracos no sentido literal, impossibilitando a visão do que está do outro lado. Os buracos negros são regiões distorcidas de espaço-tempo, e qualquer coisa por trás deles se apaga.
Por outro lado, sua gravidade pode dobrar a luz como uma lente, criando múltiplas imagens de um objeto de fundo – um quasar, por exemplo. Isso é conhecido como lente gravitacional.
Então, de certa forma, é possível ver uma imagem distorcida de algo que estaria muito distante.
Ejeções do buraco negro no centro da Via Láctea poderiam causar uma extinção em massa?
Dentre as curiosidades sobre buracos negros encontra-se a dúvida acerca do seu potencial de perigo para outros corpos celestes.
Há um buraco negro supermassivo no centro da nossa galáxia, chamado Sagittarius A, tendo 2.6 milhões de vezes a massa do Sol. Ainda que seja um tamanho impressionante, ele é 1000 vezes menor que os buracos negros no coração de galáxias distantes, os quasares.
Alguns quasares emitem “jatos” de partículas subatômicas de altíssima velocidade, que saem dos polos de seus buracos negros. Contudo, Sagittarius A está inativo, não possuindo tais “jatos”. Se teve no passado, eles teriam sido milhares de vezes mais fracos do que os produzidos por um quasar.
Seriam jatos tão fracos que, a uma distância de 26 mil anos-luz, eles não danificariam a camada de ozônio da Terra. Para isso, seria necessário uma supernova explodindo a cerca de 30 anos-luz do nosso planeta.
Os buracos negros podem colidir?
Em grande parte, as pesquisas sobre buracos negros vêm de evidências coletadas com dados obtidos de diferentes comprimentos de onda, mas especialmente de observações em raio x.
As forças gravitacionais em colisões de buracos negros podem acelerar materiais a velocidades absurdas.
Quando o material é comprimido, ele alcança temperaturas de milhões de graus, emitindo a maior parte da sua radiação eletromagnética nas regiões ultravioleta, raio x e até mesmo raio gama.
Acredita-se que existam buracos negros de diferentes tamanhos, variando de uma massa estelar (algumas vezes a massa do Sol) até os supermassivos (milhões ou bilhões de massas solares), e os astrônomos pensam que suas observações fornecem evidências de colisões nos dois extremos.
A colisão de buracos negros de massa estelar é um mecanismo de produção de explosões de raios gama, com alta radiação, durando geralmente alguns segundos.
No outro extremo há a colisão de galáxias. Uma das principais curiosidades sobre buracos negros é que acredita-se que a maioria (ou talvez todas) das galáxias contenham um desses entes cósmicos supermassivos em seu núcleo.
À medida que as galáxias colidem, esses gigantes podem orbitar um em torno do outro e até mesmo se fundirem.
O sistema NGC 6240 parece conter dois núcleos, claramente visíveis em rádio e imagens de infravermelho. Observações em raio x sugerem que são buracos negros gêmeos a 3 mil anos-luz de distância um do outro.
O que se encontra no centro de um buraco negro?
Quando uma estrela massiva encolhe catastroficamente sob sua própria gravidade para formar um buraco negro, a teoria da gravidade de Einstein prevê que a matéria da estrela é comprimida a um ponto de volume zero e densidade infinita conhecida como “singularidade”.
Em outras palavras, a matéria é obliterada da existência – e esse fato é uma das principais curiosidades sobre buracos negros, tornando-os fascinantes.
Alguns especulam que ela ressurge em outro universo, surgindo no espaço vazio como um “buraco branco”.
O buraco negro, vazio de matéria, é então feito de nada além de espaço e tempo. É como uma fossa sem fundo no tecido espaço-temporal.
Até agora, uma teoria melhor – a chamada teoria quântica da gravidade – não está ao nosso alcance.
No entanto, espera-se que ela demonstre que algo acontece antes que a gravidade se torne infinita, como um abrandamento da singularidade para deixar algum tipo de relíquia quântica.
Isso seria um objeto extremo e violento.
Embora suas propriedades não sejam infinitas, elas estarão mais próximas do infinito do que qualquer outra coisa no Universo.
Portanto, no centro de um buraco negro pode haver uma partícula de matéria ultradensa, ou pelo menos uma partícula de alguma outra coisa ultradenso.
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Fonte: Questions about black holes – answered! | BBC Sky at Night Magazine
