O que é um buraco negro

Ciência2.949 Visualizações

Buracos negros são formados após o colapso de estrelas gigantes, com massa superior a 15, 20 vezes a do nosso Sol. Quando a estrela acaba de queimar o combustível do seu interior, a gravidade de seu núcleo atrai os gases ao seu redor em uma fração de segundo. Ela vira uma massa compacta e densa. Com a massa tão concentrada o corpo atrai toda energia e matéria que passarem pela região.

 



 

A imensa força gravitacional do buraco negro vai sugando o gás da estrela companheira. Esse fenômeno forma uma faixa brilhante e a velocidade do gás vai aumentando conforme se aproxima do buraco negro. Além do gás material da estrela também começa a ser sugado. O encontro entre o gás que já se encontra ao redor do buraco negro com esse material é chamado pelos cientistas de mancha quente.

Imagine a água escoando pelo ralo. É uma trajetória espiral, o mesmo movimento que a matéria que está sendo devorada pelo buraco negro faz. Esse fenômeno leva o nome de disco de acreção. Quanto mais próximo do buraco negro (nas partes mais internas do disco de acreção), mais o gás fica aquecido, passando a emitir raios X antes de desaparecer por completo.

Uma das maiores incógnitas da astronomia é o que acontece com a matéria que cai em um buraco negro. Os cientistas ainda não descobriram por que nada sai de dentro dele.

Como encontrar um buraco negro

A Terra faz parte do Sistema Solar, que faz parte da Via Láctea, que forma a Galáxia. Confuso? Bom, para simplificar podemos dizer que a Galáxia é formada por vários corpos celestes, incluindo aí estrelas, planetas (a Terra é um planeta), poeira cósmica e outros elementos. Devido à força da gravidade, cerca de 200 bilhões de estrelas e cerca de 2 trilhões de massas solares fazem parte da Galáxia. 

Segundo os astrônomos, foram catalogadas 1 milhão de galáxias, no entanto, a estimativa é que existam  cerca de 100 bilhões delas no Universo. As Galáxias também foram classificadas como: 

  • Galáxias espirais – possuem nuvens de poeira cósmica e extensos braços de estrelas.
  • Galáxias espirais em barra – apresentam braços de estrelas e núcleo central menos desenvolvido se comparado às galáxias espirais.
  • Galáxias elípticas – formadas por pouca poeira cósmica e um grande conjunto de estrelas.
  • Galáxias irregulares – não apresentam forma definida.

Pois bem, nas Galáxias são encontrados os buracos negros. O conceito de buraco negro foi formulado pela primeira vez em 1783, pelo inglês John Michell, mas foi com o físico Albert Einstein, com sua Teoria da Relatividade, que fez com que houvesse uma compreensão melhor desse fenômeno. Segundo ele, espaço, tempo, massa e gravidade estão intimamente ligados. Seus estudos apontavam para a existência de buracos negros no Universo, onde o espaço e o tempo são distorcidos de tal forma que nada pode escapar, pois os buracos negros atraem os corpos celestes, atraem tudo o que se movimenta, inclusive a luz.

Buraco negro - foto da nasa

 

Não é possível para os cientistas verem um buraco negro, já que eles não emitem luz (ou qualquer outra radiação). Eles são invisíveis. A única forma de detectá-lo é quando ele está se alimentando de matéria e energia. Ou seja, alterações fora do comum em algum canto do universo geralmente entregam a posição de um buraco negro. O que os cientistas fazem é observar os fenômenos que ocorrem ao redor do buraco negro.

A primeira forma de detectar a presença de um buraco negro é devido à sua atração gravitacional, ou seja, os astrônomos percebem, por exemplo, que existe um buraco negro próximo a uma estrela devido à movimentação que o buraco negro produz ao seu redor. Explicando melhor: como não é possível detectar o buraco negro, o jeito é observar atentamente se existem algumas anomalias em determinados setores. Planetas, radiação e até luz são desviados e sugados pelos buracos negros, dessa forma é possível medir dgfev online casino os efeitos do buraco negro sobre os objetos ao seu redor. Assim, ao observar a movimentação desses objetos (movimentos rotatórios, espirais, vibrantes sem razão aparente), os astrônomos chegam a conclusão de que ali perto existe um buraco negro e detectam com mais precisão sua localização. 

Outra maneira mais fácil de detectar um buraco negro é quando ele faz parte de um sistema com dois sóis. Um sol morre e se transforma em buraco negro, passando a consumir energia da outra estrela que fica orbitando o buraco. O buraco negro vai consumir a outra estrela até ela sumir e a intensa radiação que é emitida pela estrela é detectada, assim os astrônomos podem concluir que a estrela está sendo tragada pelo buraco negro.

TIPOS DE BURACOS NEGROS

Até o presente momento (2013) mais de 10 buracos negros já foram encontrados e devidamente catalogados. Confira a seguir os tipos de buracos negros

  • Buraco Negro Estelar
    Tipo de buraco negro mais comum de se encontrar no Universo. Originado após o colapso de estrelas muito massivas (pelo menos 10 vezes a massa do Sol).
     
  • Buraco Negro Supermassivo
    Está presente somente no centro de cada galáxia. Sua massa varia de milhões a bilhões de massas solares. O Sagittarius A é um exemplo de buraco negro supermassivo presente no centro da Via Láctea. 

     

    Segundo estudos, o buraco negro supermassivo pode ter sido formado devido ao colapso gravitacional de nuvens de gás e poeira que se formaram no universo primordial, que era quente e denso. Quando o Universo possuia 1 bilhão de anos, os primeiros buracos negros supermassivos teriam se formado. Os astrônomos acreditam que os buracos negros supermassivos são responsáveis por manter a galáxia “unida”.
     

  • Buraco Negro de Massa Intermediária 
    Esse tipo de buraco negro teria mais massa do que um buraco negro estelar, porém muito menos massa que um buraco negro supermassivo. No entanto, ainda há pouca evidência da existência desse tipo de buraco negro. Também não está claro como o buraco de massa intermediária teria se formado, pois seria massivo demais para ter sido formado devido ao colapso de uma estrela.
     
  • Buraco Negro Primordial 
    Tipo de buraco negro que pode ter se formado nos primórdios do Universo. Provavelmente, foi formado devido a um ambiente favorável com altas temperaturas e extrema densidade. É possível que esses buracos negros tenham se dispersado com a expansão do Universo, mas que ainda estejam por aí. Só que agora seriam mini buracos negros, ou seja, pequenos demais para serem observados. 

CLASSIFICAÇÃO DOS BURACOS NEGROS

Buraco negro sugando sol

O buraco negro é definido pela rotação da estrela que o fez. Assim, se a estrela estava girando quando colapsou, foi formado um buraco negro de Kerr e, por isso, ele possui rotação. Se isso não ocorre, é formado um buraco negro de Schwarzschild.

Vale destacar que quando a estrela em rotação entra em colapso, a rotação do núcleo é transferida ao buraco negro (conservação do momento angular).

  • Buraco negro de Schwarzschild
    É o mais simples, não possui rotação, ou seja, seu núcleo não gira. Possui uma singularidade (núcleo colapsado) e um horizonte de eventos (abertura do buraco). 
     
  • Buraco negro de Kerr
    Mais comum no Universo. Possui rotação, seu núcleo gira. Possui singularidade, horizonte de eventos, e ainda, ergosfera (região de espaço distorcido causado pelo movimento rotatório do buraco negro que "arrasta" o espaço em torno dele, e que fica entre a fronteira do limite estático e o horizonte de eventos) e limite estático (fronteira entre a ergosfera e o espaço normal, fora do buraco negro). 

BURACOS NEGROS SUGAM PLANETAS

Em abril de 2013, astrofísicos constataram que um planeta com uma massa 15 vezes maior que a de Júpiter foi absorvido por um buraco negro em uma galáxia situada a 47 milhões de anos-luz da Via Láctea. Segundo os cientistas, foram necessários três meses para o planeta ser desviado de sua trajetória e ser absorvido pelo buraco negro. 

Outro fenômeno como esse está sendo previsto para agosto de 2013. Segundo os astrônomos, o buraco negro chamado de Sagittarius A* (ou Sag A*), localizado no centro da Via Láctea, deve engolir uma nuvem de gás (conhecida como G2), que possui massa três vezes maior do que a da Terra. Ainda de acordo com os estudiosos, a nuvem será superaquecida e, por isso, irá emitir raios X, que poderão ser detectados da Terra. Não é possível, porém, prever com que velocidade a nuvem será capturada pelo buraco negro.