"Our hopes and expectations
Black holes and revelations"
Bom, lá vamos nós com o primeiro tema científico do blog: Buracos negros. Suas referências presentes em Starlight e Supermassive Black Hole nos despertam a curiosidade em saber um pouco mais a respeito dos "queridinhos" do universo, já que estes corpos celestes são alguns dos mais conhecidos objetos do universo.
Embora o termo "buraco negro" propriamente dito tenha sido cunhado por John Archibald Wheeler em 1967, já em 1783 o britânico John Michell teorizava a respeito de "estrelas negras", que seriam capazes de reter até mesmo a própria luz, ideia posteriormente desenvolvida por Laplace na sua teoria dos corpos negros.
Porém, foi com a Teoria da Relatividade Geral de Einstein, publicada em 1915, que a Teoria dos "Corpos Negros" pôde ser desenvolvida mais profundamente. Com o estudo mais avançado do que acontece com as estrelas em seus estágios mais avançados de evolução, já próximas de sua morte, foram descobertas duas possibilidades para seu fim: a evolução para uma estrela de nêutrons ou para um buraco negro.
A formação de um buraco negro depende de algumas condições especiais. Não é qualquer estrela que, ao final de seu ciclo de vida, se torna um buraco negro. A massa dela, acima de qualquer outra coisa, é um fator determinante a respeito do caminho que a estrela irá tomar.
No final da década de 20, o astrofísico Subrahmanyan Chandrasekhar calculou uma massa limite, que hoje leva o seu nome, acima da qual estrelas podem ou não colapsar em objetos extremos como estrelas de nêutrons ou buracos negros. Essa massa crítica, calculada em relação à massa do nosso sol e em relação às partículas constituintes da estrela, ajuda a prever o comportamento futuro da estrela.
Mas o que acontece exatamente na formação de um buraco negro, e porquê diabos eles são tão complexos assim?
Pra responder isso, imagine o espaço ao seu redor como uma folha de papel. Imagine essa folha de papel sobre uma superfície macia, como um colchão. Se você coloca uma bola de gude em cima dessa folha, ela afunda, criando uma superfície abaulada em seu redor. Quanto mais pesada é essa bola de gude, mais o papel afunda.
Possíveis trajetórias de vida das estrelas
Agora imagine uma segunda bola de gude que passe por dentro dessa depressão. Se a deformação não é muito grande, ela consegue passar direto, seguindo o seu rumo. Porém, se o papel afunda demais, mesmo lançando a segunda bola de gude a uma grande velocidade, ela não escapa do buraco. É essa a mesma lógica no céu: o buraco negro é uma bola de gude absurdamente pesada, que cria uma deformação tão fucking absurda que mesmo a luz, rápida como é, não consegue escapar.
Deformação gravitacional causada por diferentes massas
Buracos negros se formam quando a massa da estrela é maior que a Massa Crítica de Chandrasekhar, porque ao morrer, a estrela implode sobre si mesma. Sua massa é tão grande que ela esmaga suas camadas internas, concentrando cada vez mais a sua matéria constituinte num espaço proporcionalmente muito pequeno. Com isso, o campo gravitacional vai se aumentando cada vez mais, forçando mais e mais matéria a cair nessa nova "singularidade", e criando uma deformação
gravitacional cada vez maior em seu redor.
Modelo de Einstein para a gravidade
Dependendo de sua massa, podemos ter desde micro-buracos negros, aos poderosos quasares, que emitem mais radiação que galáxias inteiras.
Agora é possível compreender porquê existe tanto fascínio em relação a estes objetos. Dentro dos estudos mais avançados de física, eles são apontados também como possíveis portais para outros universos, e também como pontes para realizar viagens no tempo, através dos chamados buracos de minhoca.
Isso seria teoricamente possível pois, baseando-se no mesmo princípio de deformação do espaço-tempo explicado anteriormente, seria possível fazer com que ele se curvasse sobre si mesmo, levando à possibilidade de viajar instantaneamente entre momentos diferentes no tempo, mesmo entre momentos anteriores um ao outro. Tudo isso, obviamente, ainda aguarda comprovação empírica, mas ainda assim serve de base para inúmeras obras de ficção científica.
Por fim, respondendo à pergunta postada na página ontem, a respeito do motivo de a galáxia aparecer apenas deformada, mas não cair dentro do buraco negro: apesar de serem massivos, os buracos negros não possuem massa infinita. Portanto, ao se aproximar dele, ainda existe uma "distância segura", chamada de horizonte de eventos.
Somente a partir deste ponto que nada, nem mesmo a luz, é capaz de escapar. O que acontece além deste ponto, inclusive, é motivo de controvérsia entre os cientistas já que, como não há nada que escape de lá de dentro, não há como observar e obter informações. Mesmo que uma sonda fosse enviada além deste ponto, as informações enviadas por ela na forma de ondas eletromagnéticas estariam presas.
Sobre os buracos negros supermassivos, o próprio nome já diz tudo: são buracos negros com massas absurdamente altas e que, portanto, possuem um campo gravitacional inimaginável. Muitos deles são encontrados nos centros de galáxias, sendo que há suspeitas de que no centro da própria Via-Láctea haja um buraco negro supermassivo.
Assim, devido ao fato de ser um campo relativamente recente, essa área de estudos atrai a curiosidade de muita gente, gerando também muitas especulações a respeito. Esta foi uma breve introdução a respeito do tema, que vai muito mais além, obviamente, deixando mais perguntas do que respostas. Abaixo deixarei alguns links para quem se interessar mais pelo assunto.
http://www.algosobre.com.br/fisica/buracos-negros.html
http://en.wikipedia.org/wiki/Black_hole
http://www.observatorio.ufmg.br/pas19.htm
