O que veramos se cassemos em um buraco negro?

H algo arrepiante na expresso “buraco negro”. Ela sugere o nada, incita sentimentos de perigo e alude a algo que poderia nos puxar e nos aprisionar. Um lugar onde o tempo no significa nada, com qualidades impressionantes que lutamos para compreender.

Ento, o que um buraco negro? Como algo que essencialmente um “nada invisvel” pode ser to importante e to poderoso? Tudo se resume gravidade e fora de atrao dos buracos negros, o que os torna to intrigantes.

Buracos negros so forjados a partir dos ncleos pequenos, densos e remanescentes de estrelas mortas. Se a massa do ncleo for mais de trs vezes a massa do Sol, a fora da gravidade supera todas as outras foras, o remanescente colapsa e produz um buraco negro.

Buracos negros so objetos com densidade extrema, e a quantidade de massa que possuem significa que tm tanta fora gravitacional que at a luz fica presa. Os astrnomos acreditam que a maioria das galxias espirais e elpticas tm buracos negros em seus centros.

Existem trs tipos de buracos negros. Buracos negros de massa estelar so os menores; entre 1 e 100 vezes a massa do Sol. Eles se formam aps o colapso do centro de uma estrela grande, causando uma supernova (a exploso de uma estrela).

Os maiores, conhecidos como buracos negros supermassivos, podem ter massas milhes, seno bilhes de vezes maiores que a massa do Sol. Acredita-se que esse tipo de buraco negro atinge seu tamanho enorme ao se fundir com outros buracos negros, bem como ao absorver estrelas.

Buracos negros de massa intermediria so uma terceira categoria que, como o nome sugere, fica em algum lugar entre as duas anteriores. Eles ainda so um mistrio, com apenas alguns descobertos, mas acredita-se que cada um tenha uma massa entre 100 e 100.000 sis. Acredita-se que esses sejam os buracos negros que se fundem para formar a variedade supermassiva.

Os buracos negros no apenas explicam os movimentos aparentemente caticos de algumas estrelas e ajudam a compreender nossa galxia, como tambm representam um novo campo da fsica para os cientistas.

A teoria da relatividade geral de Einstein afirma que a matria distorce o tempo e o espao, criando o que chamamos de gravidade, e os buracos negros so aglomerados incrivelmente densos de matria, da sua incrvel fora gravitacional. Mas a partir da, literalmente, eles colocam a teoria de Einstein prova.

Quando observamos o centro de um buraco negro, a “singularidade”, a situao se complica. As foras em ao ali so to imensas que a cincia no consegue chegar a um consenso sobre o que acontece em seguida. A relatividade geral de Einstein diz que, quando a matria atrada para um buraco negro, sua informao destruda, mas a mecnica quntica afirma que isso no pode acontecer.

Como resultado, os buracos negros so um campo de experimentao terica incrvel para astrofsicos e matemticos, que tentam reconciliar as duas teorias. Da relatividade geral fsica quntica e teoria das cordas, os buracos negros oferecem aos especialistas um campo de testes para teorias fundamentais que explicam o funcionamento do universo.

Um buraco negro to denso que distorce o espao-tempo ao seu redor. Podemos v-los?

Os buracos negros possuem uma fora gravitacional to imensa que nem mesmo a luz consegue escapar, portanto, no podem ser vistos diretamente. Consequentemente, enormes radiotelescpios e detectores de ondas gravitacionais so utilizados em vez de telescpios convencionais.

Em 1915, Albert Einstein teorizou que, quando os objetos se movem pelo espao, criam ondas no espao-tempo (um conceito que funde espao e tempo) ao seu redor, assim como ondulaes que se movem na superfcie de um lago.

Ento, um sculo depois, em 2015, sua teoria foi comprovada quando ondas gravitacionais foram detectadas pela primeira vez por pesquisadores do Observatrio de Ondas Gravitacionais por Interfermetro Laser (LIGO). Isso foi causado pela coliso de dois buracos negros, 1,3 bilho de anos antes!

Buracos negros podem ser localizados pelo efeito que exercem sobre o que est ao seu redor: eles sugam gs, poeira e estrelas, que se superaquecem e emitem radiao que pode ento ser “vista” como uma imagem trmica.

Em abril de 2019, uma imagem de um buraco negro e sua sombra na galxia Messier 87, parte do aglomerado de galxias de Virgem, foi capturada pela primeira vez usando o Telescpio do Horizonte de Eventos, um conjunto de oito radiotelescpios baseados especificamente projetados para capturar imagens de um buraco negro.

A imagem mostra um anel brilhante ao redor de um buraco negro 6,5 bilhes de vezes mais massivo que o Sol, a 55 milhes de anos-luz da Terra. Este “halo” , na verdade, uma visualizao do calor emitido pelo gs quente que gira em torno do horizonte de eventos, a prpria borda do buraco negro, medida que atrado para dentro dele.

Ento, a grande questo: o que aconteceria se voc casse em um buraco negro? Bem, o prognstico no bom, para ser sincero, qualquer que seja o tipo de buraco negro escolhido.

Se voc saltasse heroicamente para dentro de um buraco negro de massa estelar, seu corpo seria submetido a um processo chamado “espaguetificao” (no, srio, isso mesmo). A fora gravitacional de um buraco negro comprimiria voc da cabea aos ps, enquanto o esticaria ao mesmo tempo… da, o espaguete.

Um buraco negro supermassivo tem um efeito ligeiramente menos horrvel, ento vamos imaginar que voc opte por um desses para dar o seu salto gigante para a humanidade e a pesquisa cientfica.

Sua jornada para dentro do buraco comearia depois que voc cruzasse o horizonte de eventos, o ponto sem retorno. Voc seria capaz de ver de dentro, mas ningum seria capaz de v-lo, porque toda a luz incidiria sobre voc. A boa notcia que, embora a fora gravitacional seja muito mais forte do que a de buracos negros menores, a fora de mar que estica menor, o que significa que voc no ser transformado em espaguete. Mas a m notcia que voc no seria capaz de sair…

…ou ser que seria? Bem, sua esperana reside na teoria dos buracos brancos. Simplificando, se um buraco negro suga coisas para dentro, um buraco branco as cospe de volta -seja l onde for- e os dois esto conectados por um tnel interdimensional, conhecido como buraco de minhoca.

Ou, tambm se hipotetiza, se voc esperasse tempo suficiente, o buraco negro se transformaria em um branco, de qualquer maneira. Acredita-se que esse processo leve bilhes de anos, mas no h motivo para desanimar. Por qu? Bem, devido s intensas foras gravitacionais internas, o tempo seria acelerado para voc, ento tudo acabaria em questo de milissegundos. Claro, no momento, isso apenas uma teoria.

Se voc quiser mais provas da imprudncia de mergulhar de cabea em um buraco negro, considere a “ruptura de mar” detectada por trs telescpios da NASA em 2014. Ela foi causada por uma estrela que se aproximou demais de um buraco negro no centro de uma galxia, a cerca de 290 milhes de anos-luz de distncia. Ela foi distorcida, esticada e despedaada ao ser sugada para a singularidade, enquanto os resduos da estrela destruda foram expelidos em um “arroto csmico”.

Considerando que s a nossa galxia contm buracos negros com massa estelar de 100 milhes de anos e que a nossa prpria galxia, a Via Lctea, tem um buraco negro supermassivo no seu centro to enorme que caberia dentro da rbita de Mercrio, talvez seja hora de comearmos a aprender mais sobre esses fenmenos enigmticos. Pelo menos, caso algum dia nos encontremos prestes a cair ou pular (sabe-se l porqu) em um deles.