O que são buracos negros?

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O que são buracos negros?
Um buraco negro é um objeto astronômico com uma força gravitacional tão forte que nada, nem mesmo a luz, pode escapar dele. A “superfície” de um buraco negro, chamada horizonte de eventos, define o limite onde a velocidade necessária para escapar excede a velocidade da luz, que é o limite de velocidade do cosmos. Matéria e radiação caem, mas não conseguem sair.

Duas classes principais de buracos negros foram amplamente observadas. Buracos negros de massa estelar com três a dezenas de vezes a massa do Sol estão espalhados por toda a galáxia Via Láctea, enquanto monstros supermassivos com peso de 100.000 a bilhões de massas solares são encontrados nos centros da maioria das grandes galáxias, incluindo a nossa. Os astrônomos suspeitam que exista uma classe intermediária chamada buraco negro de massa intermediária, pesando de 100 a mais de 10.000 massas solares, mas elas não foram conclusivamente observadas até o momento.

Um buraco negro de massa estelar se forma quando uma estrela com mais de 20 massas solares esgota o combustível nuclear em seu núcleo e entra em colapso com seu próprio peso. O colapso desencadeia uma explosão de supernova que explode as camadas externas da estrela. Mas se o núcleo esmagado contiver mais de três vezes a massa do Sol, nenhuma força conhecida poderá parar seu colapso em um buraco negro. A origem dos buracos negros supermassivos é pouco conhecida, mas sabemos que eles existem desde os primeiros dias da vida de uma galáxia.

Uma vez nascidos, os buracos negros podem crescer acumulando matéria que cai neles, incluindo gás retirado das estrelas vizinhas e até outros buracos negros.

Em 2019, os astrônomos que usam o Event Horizon Telescope (EHT) – uma colaboração internacional que conectou oito radiotelescópios terrestres em um único prato do tamanho da Terra – capturaram pela primeira vez uma imagem de um buraco negro. Aparece como um círculo escuro em silhueta por um disco orbital de matéria quente e brilhante. O buraco negro supermassivo está localizado no coração de uma galáxia chamada M87, localizada a cerca de 55 milhões de anos-luz de distância e pesa mais de 6 bilhões de massas solares. Seu horizonte de eventos se estende até agora, podendo abranger grande parte do nosso sistema solar, muito além dos planetas.

A primeira imagem de um buraco negro foi feita usando observações do centro da galáxia M87, tiradas pelo Event Horizon Telescope. A imagem mostra um anel brilhante formado quando a luz se curva na intensa gravidade em torno de um buraco negro 6,5 bilhões de vezes a massa do Sol. Créditos: Event Horizon Telescope Collaboration

Dados de rádio da instalação Very Large Array da National Science Foundation foram usados ​​para construir esta imagem do Cygnus A, a fonte de rádio mais brilhante do céu, localizada fora da galáxia. Jatos de partículas finas e longas, produzidas por um buraco negro supermassivo no centro da galáxia, ligam-se a vastos lobos, onde elétrons em alta velocidade presos em campos magnéticos emitem ondas de rádio. De ponta a ponta, a estrutura abrange meio milhão de anos-luz. Créditos: NRAO / AUI