Você
sabia que buracos negros têm mais de um
tipo? eles variam de buracos negros supermassivos, de massa intermediária a
estelares.
Buracos negros supermassivos, tem massa de
milhões a bilhões de massas solares. Atualmente sabemos que se localizam no
centro das galáxias, sobre sua formação, especula-se que sejam provenientes das
mortes de aglomerados de estrelas ou colapsos de imensas nuvens de gás;
Buracos
negros de massa intermediária fazem uma ponte de matéria entre buracos negros
estelares e supermassivos, afinal foram descobertos por observações de
aglomerados de estrelas que tais buracos negros não chegavam a ter a mesma
matéria de buracos negros estelares, nem de supermassivos, por isso, de massa
intermediária.
Por
último, mas não menos importante, Buracos negros estelares são formados após a
morte de uma estrela do porte de aproximadamente 10 vezes a massa do sol. Estes
são a maior parte dos buracos negros encontrados no universo;
Além dos tipos, existe um fenômeno a ser
destacado: buracos negros binários. Este fenômeno acontece quando dois buracos
negros se orbitam. Nesta situação também foi observada a existência da fusão de
dois buracos negros.
O que é um buraco negro?
Durante
o tempo de vida de estrelas maiores que 10 vezes a massa do Sol, elas
constantemente gastam uma quantidade enorme de energia com suas reações de
fusão de núcleos de hidrogênio. No momento em que esta energia estiver chegando
ao fim, ela irá colapsar em uma supernova, podendo assumir a forma de uma anã
branca em casos de estrelas com massa insuficiente ou estrelas de nêutrons que
fariam uma rotação absurdamente rápida, e por fim, um buraco negro.
Após uma
supernova a massa da estrela se compacta, criando uma força gravitacional
extremamente forte, tal força pode se tornar um buraco negro estelar, assim
fazendo com que se crie uma zona onde nada pode escapar, afinal uma velocidade
de escape superior à da velocidade da luz teria que ser utilizada para a fuga.
Imagem representativa da estrutura de um buraco
negro.
Fonte da imagem: https://www.pucrs.br/mct/buracos-negros-e-buracos-de-minhoca/
Singularidade, horizonte de eventos e dilatação
no espaço-tempo
Muitas
vezes quando citamos buracos negros algumas expressões sempre vêm à tona, tais
como: singularidade, horizonte de eventos e dilatação no espaço-tempo.
Singularidade
é basicamente o núcleo de um buraco negro, onde toda a matéria se junta em
grande compactação causando algo que chamamos de Horizonte de Eventos que é
dado pelo “ponto de não volta”, que seria um ponto onde na prática, nada
conseguiria sair. Além destes dois, outro fenômeno a
ser citado, é a dilatação do espaço-tempo,
basicamente consiste no fato de que quanto
mais rápido um corpo se move, menor será o seu comprimento medido por um
referencial inercial, em função da dilatação do espaço-tempo, a qual, de forma simplificada,
poderia se dizer que o tempo começaria a passar mais devagar para este objeto.
Por tais motivos o buraco negro funciona de forma semelhante à um
funil, tendo uma força de distorção e afunilamento cada vez
mais forte em sentido com sua aproximação a ele.
Na imagem acima poderíamos ter uma noção de o que seria uma
singularidade, olhando para a parte central e obscura do buraco negro.
EHT e suas imagens de Buracos Negros
Quando
pensando em um buraco negro geralmente vêm à mente uma imagem de um ponto em
completa escuridão cercado por alguma energia, poeira, gás. Porém, a observação
destes astros pode ser de extrema dificuldade, pelo simples motivo de que nada
escapa dele, nem a luz, que é uma das formas necessárias para a nossa percepção
sobre objetos. Por esses e outros motivos, afinal em relação ao tempo de
descobertas estaríamos engatinhando em relação a esta área da ciência, os
buracos negros passaram um grande tempo sem ter imagem registrada, em sua
maioria eram apenas observados os efeitos de sua órbita, elementos se
distorcendo, desaparecendo e os circundando, assim dando a possibilidade de
criar imagens especulativas, porém não concretas.
Devido
à falta da tecnologia de telescópios necessária, afinal por muito tempo não
tivemos lentes grandes e precisas, que atravessassem grandes distâncias a ponto
de permitir a observação de efeitos gravitacionais e astros, foi prolongado o
tempo de sua visualização, porém, em 2019 a Event Horizon Telescope (EHT)
conseguiu, com diversos telescópios espalhados pelo mundo todo, observar um
buraco negro com suas lentes gravitacionais, e consumindo matéria com seus
arcos de gazes e sua lente gravitacional o rodeando.
A
EHT (Sigla que em tradução ficaria Telescópio do Horizonte de Eventos),
anteriormente citada, é um projeto de colaboração internacional, sendo adotado
por diversos países e assim possuindo os fundos necessários para as pesquisas
do horizonte de eventos de buracos negros, espalhando pelo mundo diversos
telescópios de rádio, energia que é possível identificar sendo emitida pelo
buraco negro. Atualmente possuem grandes feitos, tais quais são denominados
pela observação de primeiramente, o buraco negro supermassivo central da
galáxia Messier 87, e posteriormente Sagittarius A* que estaria ao centro de
nossa galáxia Via Láctea, este buraco negro estaria a aproximadamente 26 000
anos-luz de distância da Terra.
Anos-luz
seria uma medida de comprimento que levaria em conta quantos anos a luz
passaria no espaço, assim, se fossemos tentar ir em direção ao nosso buraco
negro levaríamos em torno de 26 000 anos viajando a tal velocidade. Se por
alguma hipótese estivéssemos, agora, em nosso buraco negro, olhando para a
Terra, com o um telescópio extremamente avançado, estaríamos nos vendo a
aproximados 26 mil anos atrás, podendo presenciar assim a Terra em um período
glacial.
Comparação entre astros
Um
tópico interessante a ser abordado é o de sentido de comparação entre nossos
astros conhecidos. Abaixo temos uma imagem ilustra a relação de tamanho,
definido pelo cone imitido do menor astro ao maior, assim também mostrando em
seu final, um ponto em branco que definiria o tamanho de um em comparação ao
outro:
Imagem que mostra a escala de astros.
Centro das galáxias
Em 1950
foi descoberto por meio de antenas de rádio, fontes de rádio muito fortes, que
foram denominadas quasares por serem extremamente parecidas com estrelas, porém
com uma quantidade anormal de energia. Posteriormente foram definidos como os
objetos mais luminosos do universo. A partir de 1990 o telescópio Hubble
conseguiu imagens do objeto que fora denominada uma galáxia pela sua formação e
assim tendo uma compreensão de que a luminosidade viria do centro da galáxia
foi compreendida a existência de um buraco negro supermassivo ao seu centro, o
que foi posteriormente considerado para a maioria das galáxias.
Por: Diogo Vettorazzi integrante do Projeto de Ensino Clube de Astronomia e aluno do Curso Técnico em Informática Integrado ao Ensino Médio, curso este oferecido pelo Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio Grande do Sul – Campus Feliz.
Referências
https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-sao-buracos-negros.htm
https://www.youtube.com/watch?v=C9YmIB3bQJg
https://www.youtube.com/watch?v=XSlRMSiUghE
https://www.youtube.com/watch?v=V3Ss3HwDCME
https://pt.wikipedia.org/wiki/Buraco_negro
http://www.if.ufrgs.br/~thaisa/buracos-negros/#tbnegros
https://en.wikipedia.org/wiki/Sagittarius_A*
https://mundoeducacao.uol.com.br/fisica/o-que-um-ano-luz.htm
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