Buracos negros: Corpos de densidade tão alta que aprisionam até a luz

Carlos Alberto Campagner, Especial para a Página 3 Pedagogia & Comunicação

O geólogo inglês John Michell (1724-1793), professor da Universidade de Cambridge, escreveu em 1783 um artigo onde postulava a ideia de que poderia haver uma estrela com uma densidade tão alta que sua gravidade poderia aprisionar a luz.

Na verdade, o físico e matemático francês Pierre-Simon Laplace (1749-1827) incluiu nas duas primeiras edições do seu livro "O sistema do mundo", uma ideia igual a essa, mas acabou por retirá-la nas outras edições.

Em 1928, o físico indiano Subrahmanyan Chandrasekhar (1910-1995), ganhador do Prêmio Nobel, chegou a calcular a massa de uma estrela que não poderia se sustentar contra a sua própria gravidade, obtendo como resultado uma massa de 1,5 vezes a do nosso Sol.

Densidade infinita

Para estrelas com massa superior à crítica, ou ela perderia parte da sua massa ou entrariam em colapso até atingir uma densidade infinita, tornando-se assim um buraco negro.

Aliás, o nome Buraco Negro foi adotado pela primeira vez pelo cientista americano John Wheeler, em 1969, portanto quase duzentos anos depois das ideias pioneiras de Michell e Laplace.

Em 1939, J. Robert Oppenheimer (sim, "o pai da bomba atômica") estudou o comportamento de estrelas com massa superior à crítica. Mas, estes trabalhos só foram redescobertos por volta de 1960 com a ampliação do poder de observação astronômica.

Velocidade de escape

Com a atração gravitacional dos corpos celestes (estrelas, planetas, satélites, etc.) existe uma velocidade mínima de escape para que um corpo consiga vencer a força gravitacional e ganhar o espaço.

Na Terra esta velocidade é de 11,2 km/s (aproximadamente 40320 km/h), na Lua é de 8568 km/h. Estes cálculos levam em conta as forças gravitacionais.

Um buraco negro seria, então, um corpo que teria uma velocidade de escape superior à velocidade da luz (aproximadamente 300.000 km/s ou aproximadamente 1.080.000.000 km/h).

O diâmetro do Sol é de aproximadamente 1.400.000 km e se tornaria um buraco negro desde que seu diâmetro diminuísse para cerca de 6 km e mantivesse sua massa que é de 2 x 1030 kg.

Como se detecta um buraco negro?

Mas se o buraco negro não emite nem luz como se pode detectá-lo? Como são corpos com altíssima força gravitacional, os buracos negros podem ser detectados a partir de sua influência em outros corpos adjacentes.

Por exemplo, foram detectados buracos negros em sistemas binários (duas estrelas) em que uma delas entrou em colapso. A grande influência da companheira "desaparecida" na irmã é enorme, provocando uma grande mudança na sua trajetória.

O buraco negro de Schwarzschild

Em 1916, o astrônomo alemão Karl Schwarzschild conseguiu ajustar a Teoria da Relatividade aos buracos negros, partindo de uma séria de hipóteses que hoje já foram confirmadas.

Como a Teoria da Relatividade leva em conta espaço e tempo juntos imagine quão complicadas ficariam as equações dentro de um corpo de densidade praticamente infinita e as alterações em relação ao tempo.

Teoricamente podem existir buracos negros de todos os tamanhos, desde os de centros de galáxias até os atômicos.

Carlos Alberto Campagner, Especial para a Página 3 Pedagogia & Comunicação é engenheiro mecânico, mestre , professor de pós-graduação, consultor de informática e autor do livro: Física no Cotidiano.



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