Buraco negro

De acordo com a Teoria da Relatividade Geral, um buraco negro é uma região do espaço da qual nada, nem mesmo partículas que se movem à velocidade da luz, podem escapar, pois a sua velocidade é inferior à velocidade de escape desses corpos celestes infinitamente densos. Este é o resultado da deformação do espaço-tempo, causada após o colapso gravitacional de uma estrela massiva com pelo menos 30 vezes a massa do Sol em uma supernova, e que logo depois, desaparecerá, dando lugar ao que a Física chama de singularidade, o coração de um buraco negro, onde espaço-tempo deixa de existir. Um buraco negro começa a partir de uma superfície esférica denominada horizonte de eventos, que marca a região a partir da qual, se algo a atravessar, não poderá regressar. O adjetivo negro em buraco negro se deve ao fato de que se presumia que este não refletia nenhuma parte da luz que venha atingir seu horizonte de eventos, atuando assim como se fosse um corpo negro perfeito em termodinâmica, porém, atualmente existe a teoria da radiação Hawking que, resumidamente, prevê que os buracos negros não são realmente negros, e emitem radiação devido a efeitos quânticos, tais como flutuações quânticas.

Acredita-se, também, com base na mecânica quântica, que os buracos negros emitam radiação térmica, da mesma forma que os corpos negros da termodinâmica a temperaturas finitas. Esta temperatura, entretanto, é inversamente proporcional à massa do buraco negro, de modo que observar a radiação térmica proveniente destes objetos torna-se difícil quando estes possuem massas comparáveis às das estrelas. Apesar de serem praticamente invisíveis, pode-se detectar um buraco negro pelo efeito de sua massa sobre o movimento de estrelas em uma dada região do espaço-tempo. Pode-se também detectar um buraco negro pela radiação emitida quando sua intensa atração gravitacional atrai a materia de uma estrela companheira, que se deforma em um anel giratório em torno do buraco negro, tal anel é chamado de disco de acreção. A matéria em rotação acelera a uma velocidade próxima a velocidade da luz, assim a mesma emite radiação por ser aquecida a altas temperaturas. No final de 2015, pesquisadores do projeto LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) observaram "distorções no espaço e no tempo" causadas por um par de buracos negros com trinta massas solares em processo de fusão. Stephen Hawking, em 2016, declarou que já não pensava mais que aquilo que é sugado para um buraco negro é completamente destruído, ele acreditava que poderia haver um caminho para sair de um buraco negro através de um outro universo.

Caso Hawking esteja correto, ele estaria mencionando os buracos de minhoca, e não os buracos negros, pois quando um buraco negro está conectado a um buraco branco, esse conjunto passa a se chamar buraco de minhoca, e a massa dos materiais que o buraco negro conseguir "devorar" não será incorporada a ele, e sim expelida no buraco branco. Atualmente, não existe qualquer prova da existência de buracos brancos.

Embora o conceito de buraco negro tenha surgido em bases teóricas, astrônomos têm identificado inúmeros candidatos a buracos negros estelares e também indícios da existência de buracos negros supermassivos no centro de galáxias. Mesmo com vários estudos e teorias, o buraco negro continua sendo um dos vários mistérios existentes ainda hoje. Há indícios de que no centro da própria Via Láctea, nas vizinhanças de Sagitário A*, deve haver um buraco negro com mais de 2 milhões de massas solares.

Em abril de 2019 o Event Horizon Telescope divulgou os resultados das primeiras imagens de um buraco negro na galáxia M87. As observações comprovaram as previsões de Einstein e a métrica de Kerr.

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