7 Curiosidades sobre buracos negros

Os buracos negros são talvez as características mais assustadoramente fascinantes do nosso universo. Como longos túneis escuros para lugar nenhum (ou gigantescos trituradores de lixo), essas misteriosas luminárias no espaço exercem uma atração gravitacional tão forte que nada próximo – nem mesmo a luz – pode escapar de ser engolido. O que entra (principalmente) nunca sai.Por essa razão, os buracos negros são invisíveis aos olhos, tão sem luz quanto o espaço vazio e escuro que os cerca. Os cientistas sabem que eles existem não porque conseguem ver um buraco real, mas porque o tremendo aperto gravitacional de um buraco negro afeta as órbitas de estrelas e gás próximos. Outra pista é a radiação detectável emitida quando o gás que está sendo sugado é superaquecido. Na verdade, essas fortes emissões de raios X levaram à descoberta do primeiro buraco negro, Cygnus X-1 na constelação de Cygnus, em 1964.

Se tudo isso parece ficção científica, continue lendo. É apenas a ponta do iceberg cósmico. Como os cientistas estão descobrindo, os buracos negros são ainda mais estranhos que a ficção científica. Aqui estão sete mistérios para ponderar.

1. Buracos negros distorcem o tempo e o espaço ao redor deles

Se você voasse perto de um buraco negro, sua atração gravitacional extrema desaceleraria cada vez mais o tempo e deformaria o espaço . Você seria puxado cada vez mais para perto, juntando-se gradualmente a um disco de acreção de material espacial em órbita (estrelas, gases, poeira, planetas) espiralando para dentro em direção ao horizonte de eventos ou “ponto sem retorno”. Depois de cruzar esse limite, a gravidade superaria todas as chances de fuga e você ficaria super esticado, ou “espaguetificado” ao mergulhar em direção à singularidade no centro do buraco negro – um ponto inconcebivelmente pequeno com uma massa monstruosa onde a gravidade e a densidade teoricamente se aproximam do infinito e das curvas espaço-tempo infinitamente. Em outras palavras, você seria engolido e aniquilado em um lugar que desafia totalmente as leis da física tal como as entendemos.

2. Os buracos negros vêm em tamanhos miniatura, médio e gigantesco

Buracos negros de massa estelar de tamanho médio são o tipo mais comum. Eles se formam quando uma estrela moribunda massiva, ou supernova, explode e o núcleo restante colapsa devido ao peso de sua própria gravidade. Eventualmente, ele se comprime em uma singularidade minúscula e infinitamente densa que forma o centro. Na verdade, então, buracos negros não são realmente buracos, mas pontos de matéria altamente compactada com pegadas gravitacionais descomunais. Buracos negros de massa estelar normalmente pesam cerca de 10 vezes mais que o nosso sol, embora cientistas tenham descoberto alguns que são significativamente maiores.

Os buracos negros supermassivos são os maiores do Universo, alguns com massas milhares de milhões de vezes superiores à do nosso Sol. Os cientistas não compreendem totalmente como se formam, mas estes enormes alucinantes celestes podem ter surgido pouco depois do Big Bang e acredita-se que existam no centro de todas as galáxias, mesmo as mais pequenas . Nossa própria galáxia, a Via Láctea, gira em torno de Sagitário A* (ou Sgr A*), que contém a massa de cerca de 4 milhões de sóis.

Pesquisadores também descobriram recentemente buracos negros furtivos que parecem devorar material e gases em uma taxa mais lenta, o que significa que menos raios X são emitidos, então eles são mais difíceis de detectar. Astrônomos também acreditam que há pequenos buracos negros primordiais formados nos segundos após o Big Bang. Esses mini-mistérios ainda não foram observados, mas o menor pode ser mais minúsculo do que um átomo (mas com a massa de um asteroide), e o universo pode estar fervilhando deles .

3. Existem muitos buracos negros para contar

Pensa-se que só a Via Láctea alberga entre 10 milhões e mil milhões de buracos negros de massa estelar , além do supermassivo Sgr A* no seu coração. Com 100 mil milhões de galáxias por aí, cada uma com milhões de buracos negros de massa estelar e um monstro supermassivo central (para não mencionar outros tipos que estão a ser descobertos), é como tentar contar grãos de areia.

4. Buracos negros devoram coisas – e as cospem regularmente

Fique tranquilo, buracos negros não vagam pelo universo como predadores famintos, perseguindo planetas e outras presas espaciais para o jantar. Em vez disso, essas feras celestiais se banqueteiam com material que orbita muito perto, como esta estrela infeliz que os cientistas têm observado sendo engolida na última década (a refeição mais longa de buraco negro já registrada). A boa notícia é que a Terra não está em rota de colisão com nenhum buraco negro conhecido.

Mas só porque é improvável que sejamos engolidos, não significa que não devemos nos preocupar. Isso ocorre porque Sgr A* (e presumivelmente outros gigantes supermassivos) ocasionalmente lançam “bolas de cuspe” do tamanho de um planeta que um dia poderão nos matar.

Como as bolas de cuspe escapam das garras de um buraco negro? Na verdade, elas são feitas de matéria que desliza do disco de acreção antes de passar pelo ponto sem retorno e se funde em pedaços. No caso de Sgr A*, esses pedaços pesados ​​são expelidos em nossa galáxia a até 20 milhões de milhas por hora. Esperamos que uma nunca chegue muito perto do nosso sistema solar.

5. Buracos negros supermassivos também dão origem a estrelas e determinam quantas estrelas uma galáxia recebe

Da mesma forma que fragmentos do tamanho de planetas são expelidos do disco de acreção, uma descoberta recente mostra que buracos negros gigantescos libertam ocasionalmente material suficiente para formar novas estrelas inteiras . Ainda mais notável, alguns até pousam no espaço profundo, muito além da sua galáxia de origem.

E um estudo de 2018 publicado na revista Nature sugere que os buracos negros supermassivos não apenas criam novas estrelas, mas também controlam quantas estrelas uma galáxia obtém, impactando diretamente a rapidez com que o processo de formação estelar é interrompido. A formação de estrelas, talvez estranhamente, para mais rapidamente em galáxias com buracos negros menores – por assim dizer – no centro.

6. É possível olhar para o abismo

O novo Event Horizon Telescope — alimentado por nove dos telescópios de maior resolução do mundo — recentemente tirou fotos inéditas dos horizontes de eventos ao redor de dois buracos negros . Um é o nosso próprio Sgr A* e o outro é um buraco negro supermassivo no centro da galáxia Messier 87, a 53 milhões de anos-luz de distância. A imagem deste último, agora apelidado de Powehi , surpreendeu os astrônomos em abril de 2019, mas a sessão de fotos também despertou novo interesse em questões atuais sobre a aparência dos buracos negros e as leis da física que os impulsionam.

7. Mais um buraco negro para arranhar a cabeça

Os astrónomos na África do Sul depararam-se recentemente com uma região do espaço distante onde buracos negros supermassivos em várias galáxias estão alinhados na mesma direcção . Ou seja, todas as suas emissões de gases são emitidas como se estivessem sincronizadas por design. As teorias atuais não conseguem explicar como os buracos negros separados por até 300 milhões de anos-luz parecem estar agindo em conjunto. Na verdade, a única maneira de isso ser possível, dizem os investigadores, é se estes buracos negros estiverem a girar na mesma direção – algo que pode ter ocorrido durante a formação de galáxias no início do Universo.