Como um formulário de buraco negro?

Buracos negros supermassivos sopram ventos para fora em uma forma esférica, como descrito aqui na concepção deste artista de um buraco negro. Crédito: NASA / JPL-Caltech

Há algo inerentemente fascinante em buracos negros. Talvez seja porque são bestas invisíveis espreitando no espaço que às vezes rasgam estrelas que passam pela metade e espalham seus restos . Seja o que for, esses estranhos objetos cósmicos continuam a cativar cientistas e leigos. Mas de onde vêm os buracos negros ? Como eles se formam e o que lhes dá um poder destrutivo tão impressionante?

Antes de podermos responder, temos que fazer uma pergunta ainda mais fundamental: o que é um buraco negro? "Basicamente, é um objeto ou um ponto no espaço onde a atração gravitacional é tão forte que nada pode escapar", disse à Live Science a astrofísica Neta Bahcall, da Universidade de Princeton, em Nova Jersey. Até mesmo ondas de luz são sugadas, e é por isso que os buracos negros são pretos.

Esses objetos bizarros surgem como fênix que brotam das cinzas de estrelas mortas. Quando estrelas massivas chegam ao fim de suas vidas, o hidrogênio que elas fundiram em hélio está quase esgotado. Então, essas estrelas-monstro começam a queimar hélio, fundindo os átomos restantes em elementos ainda mais pesados, até o ferro, cuja fusão já não fornece energia suficiente para sustentar as camadas externas da estrela, segundo a Universidade de Tecnologia de Swinburne, no Centro de Astrofísica e Supercomputação da Austrália. . Essas camadas superiores entram em colapso e depois explodem como uma explosão poderosa e brilhante chamada supernova .

No entanto, uma pequena parte da estrela fica para trás. Equações da relatividade geral de Albert Einstein prevêem que, se este remanescente tem cerca de três vezes a massa do Sol da Terra, poderosa força gravitacional da estrela remanescente vai submergir tudo o resto e o material é feito de será esmagada a um ponto infinitamente pequeno com densidade infinita, de acordo para a NASA . As leis conhecidas da física não conseguem lidar com esses infinitos que distorcem a mente. "Em algum momento, eles quebram e não sabemos realmente o que acontece", disse Bahcall.

Se este vestígio estelar estiver sozinho, um buraco negro geralmente ficará lá, sem fazer muito. Mas se gás e poeira cercam o objeto, esse material será sugado para dentro da boca do buraco negro, criando explosões de luz quando o gás e a poeira se aquecerem, girando ao redor como se a água escorresse pelo ralo. O buraco negro irá incorporar essa massa em si, permitindo que o objeto cresça, disse Bahcall.

Se dois buracos negros se encontram, a poderosa gravidade de cada um atrairá o outro, e eles ficarão cada vez mais próximos, girando um ao redor do outro. Sua massa coletiva agitará o tecido do espaço-tempo próximo, enviando ondas gravitacionais. Em 2015, astrônomos descobriram essas ondas gravitacionais através do Observatório de Ondas Gravitacionais com Interferômetro a Laser  (LIGO), publicado pela Live Science . 

"Essa foi a primeira vez que pudemos ver os buracos negros e confirmar que eles existem", disse Bahcall, acrescentando que os resultados também foram uma bela corroboração das equações preditivas de Einstein.

Os cientistas haviam encontrado evidências indiretas de buracos negros antes, testemunhando estrelas no centro de nossa galáxia Via Láctea orbitando em torno de um gigantesco objeto invisível, informou o Universe Today . Como esses buracos negros supermassivos - que podem ter bilhões de vezes a massa de nossa forma solar - é uma questão notável, disse Bahcall.

Os pesquisadores acreditam que esses buracos negros supermassivos já foram muito menores, formando buracos negros de tamanho mais modesto nos primeiros dias de nosso universo. Ao longo do tempo cosmológico, esses objetos absorveram gás e poeira e se fundiram para crescer, acabando como monstros colossais. Mas muitos dos detalhes desta história continuam confusos, disse Bahcall.

Os astrônomos observaram objetos chamados quasares, que brilham mais que milhares de galáxias juntos e acredita-se que sejam alimentados por buracos negros supermassivos que consomem matéria. Os quasares foram vistos até o primeiro bilhão de anos após o Big Bang , quando nosso universo se formou, deixando os cientistas coçando suas cabeças sobre como tais objetos enormes poderiam se formar tão rapidamente, disse Bahcall.

"Isso realmente destaca e acrescenta complexidade à questão", disse Bahcall, e continua sendo um tópico muito ativo de pesquisa.
Fonte: Live Science