O que é um buraco negro?
Para começar, é necessário indicar que os buracos negros foram estudados muito mal e na maior parte em nível teórico. Até 2019, a humanidade tinha apenas conhecimento teórico. No entanto, em 10 de abril do mesmo ano, os cientistas conseguiram obter a primeira fotografia de raios-X de um buraco negro supermassivo no centro da galáxia Messier 87 (M87).
O que é um buraco negro
Em suma, um buraco negro é o mais pesado e ao mesmo tempo o menor de todos os objetos possíveis no universo.
Um buraco negro é um objeto no espaço sideral no qual uma enorme quantidade de matéria é comprimida. Para entender aproximadamente a escala de compressão - imagine uma estrela que é 10 - 100 - 1.000.000 vezes maior que o sol e comprimida em uma esfera com um diâmetro da região de Kyiv. Como resultado da incrível densidade, surge um forte campo gravitacional, do qual nem a luz pode escapar.
Por que os buracos negros são chamados assim?
No momento, sabe-se que os buracos negros têm uma gravidade inimaginável, tão forte que até partículas tão minúsculas como os fótons (partículas visíveis de luz) não pode superar sua força atração, e eles, por um momento, se movem na velocidade da luz. É precisamente devido ao fato de que a luz não é refletida (mais precisamente, não pode superar a força da gravidade) da superfície que os “buracos negros” externos permanecem áreas escuras para quaisquer dispositivos de observação existentes, enquanto o acima não significa que a superfície de um buraco negro é preta, apenas de fora é impossível ver, um paradoxo, e longe de ser o único!
A região do espaço ao redor de um buraco negro, além da qual a matéria e quaisquer partículas, incluindo quanta de luz, não podem romper (retornar), é chamada. Estando sob o horizonte de eventos, qualquer objeto, corpo, partícula se moverá, existirá apenas dentro do buraco negro e não poderá escapar fora do horizonte de eventos. Um observador externo que está do lado de fora do horizonte de eventos não pode observar o que está acontecendo dentro dele.
Com um horizonte de eventos não está tudo bem simplesmente, graças aos efeitos quânticos, irradia energia (um fluxo de partículas quentes) para o universo. Este efeito é conhecido como radiação Hawking e é devido a ele que, teoricamente, um buraco negro pode deixar de existir (ele evapora gradualmente a energia radiante) e se transformar em uma estrela extinta. Esta afirmação é verdadeira dentro da física quântica, onde a matéria pode se mover por tunelamento, superando obstáculos que não podem ser superados em condições normais.
Não se sabe ao certo o que acontece com a matéria quando as forças gravitacionais de um buraco negro o atraem e ele passa pelo horizonte de eventos.Do ponto de vista teórico, é provável que o corpo/matéria após passar pelo horizonte de eventos caia na chamada singularidade, e antes disso seja destruído devido às forças gravitacionais.
Uma singularidade gravitacional é um ponto no espaço-tempo onde as leis da física que nos são familiares provavelmente não funcionam ou funcionam de maneira diferente. Por exemplo, quantidades que descrevem a gravidade sob condições normais, sob condições de singularidade, podem ser infinitas ou indefinidas.
Por que há um brilho ao redor do buraco negro na foto?
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Nos anéis de acreção de um buraco negro
O brilho ao redor de um buraco negro não é Photoshop ou efeitos especiais de computador. Em virtude das leis da atração, os buracos negros atraem para si tudo o que cai na zona de sua gravidade. Pode ser gás, poeira e outras matérias. Nesse caso, a matéria, caindo sob a atração de um buraco negro, não cai imediatamente em sua superfície, mas começa a girar em uma órbita circular. Durante a rotação, aquece devido à velocidade e ao atrito colossais e emite raios-X, radiação. A rotação aparente da matéria luminosa é chamada de disco de acreção, e é exatamente isso que aparece na fotografia do buraco negro no início do artigo.
Que outras maneiras existem para detectar buracos negros?
Telescópios que estudam buracos negros observam seu ambiente, onde o material está muito próximo do horizonte de eventos. A substância é aquecida a milhões de graus e brilha com raios-x. A enorme gravidade dos buracos negros também distorce o próprio espaço, então você pode ver o efeito da força gravitacional invisível nas estrelas e outros objetos.
