Buraco negro. Como é criado e pode ser visto?

Um buraco negro é um objeto astronômico, uma região do espaço-tempo com gravidade extraordinária. Os astrônomos sabem pouco sobre isso ainda, as pesquisas ainda estão em andamento e levantam muitas dúvidas. O que é um buraco negro? Por que é caracterizado? Você pode ver isso?

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1. O que é um buraco negro?

Um buraco negro é uma região do espaço-tempo, uma criação da gravidade, à qual partículas pequenas e grandes em massa, incluindo a luz, estão sujeitas. Segundo a teoria da relatividade, para que ela surja, é necessário acumular uma massa suficientemente grande em um volume suficientemente pequeno.

O buraco negro é cercado por uma superfície definida matematicamente chamada de horizonte de eventos, que marca o limite sem retorno. É chamado de preto porque absorve completamente a luz que atinge o horizonte, não refletindo nada como um corpo negro na termodinâmica.

A teoria quântica do campo prevê que este buraco emita radiação como um corpo negro com uma temperatura diferente de zero. Essa temperatura é inversamente proporcional à massa do buraco negro, tornando difícil ver em um buraco negro com massa estelar ou maior.

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2. Como um buraco negro é formado?

De acordo com a teoria de Einstein, o tempo flui mais devagar em um campo gravitacional forte do que em um fraco. Os processos que ocorrem nele são mais lentos (dilatação do tempo) do ponto de vista do observador, e campos gravitacionais fortes alteram as propriedades geométricas do espaço, o que pode significar, por exemplo, que a soma dos ângulos no triângulo não será 180 °.

O espaço e o tempo criam um espaço-tempo curvo e quadridimensional. A força da gravidade na superfície da estrela é infinita e, à medida que o tamanho do corpo se aproxima do raio gravitacional, ele tende ao infinito.

Quando isso acontece, ele não pode ser equilibrado pela pressão finita e o corpo tem que entrar em colapso para dentro, criando um buraco negro. O tempo começa a correr mais devagar perto dele e o fluxo do tempo desaparece completamente na superfície externa do buraco negro.

Buracos negros de massa estelar são formados como resultado do colapso gravitacional mencionado acima de estrelas muito massivas no final de suas vidas. Existem também buracos negros milhões de vezes a massa do sol.

Segundo os pesquisadores, buracos negros desse tipo são encontrados no centro da maioria das galáxias. Há evidências de um buraco negro com uma massa de cerca de 4 milhões de massas solares no centro da Via Láctea.

Também podemos distinguir os buracos negros com uma massa intermediária entre supermassivos e estelares, enquanto os buracos negros mais pesados ​​são chamados de ultramassas.

Qualquer corpo que cair em um buraco negro não pode sair dele, pois todas as rotas de fuga levam de volta para dentro. Não apenas a matéria está presa nele, mas também a luz que se move ao longo das linhas geodésicas.

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3. Um buraco negro pode ser observado?

Não é possível localizar buracos negros diretamente. Sua presença é inferida de sua interação com a matéria circundante, luz e outros tipos de radiação eletromagnética.

Por exemplo, a matéria caindo na superfície de um buraco negro pode formar um disco de acreção que gera grandes quantidades de radiação devido ao atrito, ionização e alta aceleração das partículas absorvidas.

Uma certa parte da matéria ionizada do disco, sob a influência de seu campo eletromagnético, pode escapar nas direções do eixo de rotação, criando enormes jatos.

Buracos negros supermassivos nos centros de galáxias ativas em torno dos quais ocorre o acréscimo fazem com que eles brilhem de maneira incomum e forte, de modo que objetos contendo buracos negros podem estar entre os mais brilhantes do Universo.

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