O que é um buraco negro e por que precisamos estudá-lo?

Muitas vezes temidos e considerados os vilões do universo, os buracos negros são retratados de diversas formas na literatura e no cinema, recebendo inúmeras teorias e hipóteses sobre o que é possível encontrar no seu interior.

Capazes de “sugar” estrelas e planetas inteiros, os buracos negros são como ralos de pia e aspiradores do espaço sideral. Portais ou não, a única certeza que temos é que ninguém sabe para onde vão as vítimas desses vilões do universo.

Claro, essa é apenas uma visão romantizada desse fenômeno natural. Mas, se você quiser saber o que é um buraco negro e por que é importante estudá-lo, continue a leitura.

O que é um buraco negro?

De modo resumido, um buraco negro é uma região do espaço-tempo supermassiva. Ele possui uma densidade tão alta que acaba distorcendo o espaço-tempo, gerando diversos fenômenos ao seu redor (no horizonte de eventos).

O horizonte de eventos de um buraco negro é a distância “sem volta”, o local onde o campo gravitacional é tão forte que se torna impossível fugir do destino final: ser arrastado para o abismo.

Para você compreender a força do horizonte de eventos, tenha em mente que nem mesmo a luz (que possui velocidade de 299.792.458 m/s) consegue escapar de sua força. Justamente por “engolir” até mesmo a luz, um buraco negro é realmente um território no espaço totalmente imerso na escuridão.

Como são formados os buracos negros?

Agora você já sabe que são extremamente densos, distorcendo completamente o espaço-tempo em que estão inseridos, vamos entender como são formados os buracos negros.

Existem apenas especulações sobre suas origens, mas, ligando a teoria de Einstein e com a de Schwarzschild, deduz-se que os buracos negros podem ser formados de qualquer objeto ultradenso presente no universo.

Segundo os cientistas, quando uma estrela chega ao fim da vida, caso ela seja pelo menos 10x maior que o nosso Sol, os seus átomos entram em colapso aumentando a densidade a ponto de criar um buraco negro, criando assim um buraco negro de massa estelar.

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Quais são os tipos de buracos negros?

Existem quatro possíveis estruturas para um buraco negro, desses, apenas dois deles foram observados por cientistas, o supermassivo e o estelar. Os outros dois, o intermediário e o primordial, ainda são considerados apenas teorias, não sendo confirmados se existem ou não.

Buracos negros supermassivos

Após muita observação, os cientistas já consideram que, no centro de toda galáxia, exista um buraco negro supermassivo, e ninguém ainda compreende como ele se forma. Como o próprio nome já diz, esse buraco negro possui uma massa inimaginável, aumentando assim a sua gravidade no horizonte de eventos.

Justamente por serem tão “magnéticos”, esses buracos negros atraem muita luz, emitindo um brilho intenso em ondas de rádio e de raio-x quando “engolem” outros objetos.

Buracos negros de massa estelar

Como o próprio nome já diz, o buraco negro de massa estelar é aquele que “nasce” do colapso de estrelas de muita massa. Acredita-se que esses buracos negros possam ser tão densos quanto o limite das maiores estrelas (chegando a 65x a massa do Sol).

Buracos negros intermediários

Agora adentramos o mundo das hipóteses, já que ainda não foi visualizado nenhum buraco negro intermediário. Esse buraco negro, segundo a hipótese, estaria entre o buraco negro supermassivo e o de massa estelar, sendo maior e mais denso que qualquer estrela existente, mas menor que um buraco negro supermassivo.

Alguns cientistas acreditam que os buracos negros intermediários são “bebês” supermassivos que crescerão até se formarem os gigantes que conhecemos.

Buracos negros primordiais

Ainda não existe uma teoria preferida pelos cientistas que defenda se um buraco negro primordial é, na realidade, um buraco negro muito maior que um supermassivo ou se é um conglomerado de vários outros.

Mas, para deixar o conteúdo mais compreensível, entenda que um buraco negro primordial, hipoteticamente, surgiu após o início do universo, graças ao colapso de densidade do Big Bang.

O Paradoxo de Hawking

Hawking, conhecido pela teoria Radiação Hawking, destacou que os buracos negros colapsavam duas teorias fundamentais: a da relatividade geral e a da mecânica quântica.

Enquanto a teoria da relatividade geral afirma que toda massa que entrar em um buraco negro não conseguirá sair, a mecânica quântica afirma que esse fenômeno é impossível.

Porém, atualmente já existem cientistas que dizem ter resolvido esse problema por meio do “cabelo” de buracos negros: o “Teorema do Cabelo, sim”, de Calmet.

Em resposta à antiga Teoria de Calvície, de Wheeler, Calmet afirma ter solucionado o Paradoxo de Hawking com uma visão intermediária entre o que é defendido pela relatividade geral (nada sai do buraco negro) e a mecânica quântica (algo precisa sair do buraco negro), surgindo assim o “cabelo” de um buraco negro.

O cabelo quântico permite que informações que entrem em um buraco negro saiam novamente. Mas, por ser muito revolucionária, essa teoria ainda é muito recente para ser aceita pela ciência.

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Por que precisamos estudar os buracos negros?

A possível solução do Paradoxo de Hawking é um grande exemplo do porquê precisamos estudar mais sobre os buracos negros e conseguir mais respostas. Esses gigantes do espaço tão temidos e admirados ainda possuem muito para nos ensinar.

Quem sabe daqui uns milhares de anos não estejamos viajando por galáxias por meio deles? Claro, essa é só uma hipótese defendida pelos amantes da ficção científica.