Buracos negros: os monstros invisíveis do Universo

(Créditos de imagem: NASA Hubble Space Telescope – Unsplash)
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Buracos negros, regiões do espaço-tempo onde a gravidade é tão intensa que nada, nem mesmo a luz, pode escapar, capturam a imaginação humana há décadas. A sua natureza misteriosa e os seus efeitos dramáticos no Universo tornam-os como os objectos de pesquisa mais intrigantes e desafiadores da Astrofísica moderna. Este artigo oferece um mergulho aprofundado em buracos negros, explorando a sua formação, os tipos, as propriedades, o impacto no Universo e os mistérios que ainda os cercam.

elíptica supergigante Messier 87, com uma massa de cerca de sete
biliões de vezes a do Sol, como é mostrado na primeira imagem
divulgada pelo Event Horizon Telescope (em 10 de Abril de 2019).
(pt.wikipedia.org)
Formação e tipos de buracos negros
Os buracos negros são formados, principalmente, pelo colapso gravitacional de estrelas massivas no final das suas vidas. Quando o núcleo de uma estrela massiva queima todo o seu combustível nuclear, ele implode e contrai-se num ponto infinitamente pequeno de densidade infinita, criando um buraco negro.
Existem três tipos principais de buracos negros:
- buracos negros de massa estelar: formados pelo colapso de estrelas massivas, com massas entre algumas vezes a massa do Sol e algumas dezenas de massas solares;
- buracos negros intermediários: com massas entre centenas e milhares de massas solares, ainda não totalmente compreendidos pelos cientistas; e
- buracos negros supermassivos: encontram-se nos centros da maioria das galáxias, incluindo a Via Láctea, com massas de milhões ou de mil milhões de vezes maior que a massa do Sol.

Propriedades fascinantes e desafios científicos
A força da gravidade num buraco negro é tão forte que “esparguetificaria”1 qualquer objeto que se aproximasse demais, distorcendo-o e alongando-o até se desintegrar. Essa força extrema cria um “horizonte de eventos”, uma superfície invisível além da qual nada pode escapar.
Os buracos negros, em si, são invisíveis, mas a sua presença pode ser detectada pelos seus efeitos em objectos próximos. Por exemplo, a matéria que cai num buraco negro aquece e emite raios X, permitindo que os astrónomos os observem.
O estudo de buracos negros desafia a Física tradicional. A teoria da relatividade geral de Albert Einstein, que descreve a gravidade, funciona bem em grandes escalas, mas falha em explicar o que acontece dentro do horizonte de eventos, em que a densidade e a curvatura do espaço-tempo se tornam infinitas.

Impacto no Universo e mistérios por desvendar
Os buracos negros podem ter um papel fundamental na formação e na evolução de galáxias. Acredita-se que os buracos negros supermassivos, no centro das galáxias, influenciam a formação de estrelas e a estrutura das galáxias.
Ainda há muito de que não sabemos sobre os buracos negros. Como se formam os buracos negros intermediários? O que acontece dentro do horizonte de eventos? Existe algo como um “buraco branco”, o oposto de um buraco negro? Essas são, apenas, algumas das perguntas que os cientistas continuam a investigar.

Paradigmas emocionantes e futuros da Investigação
O estudo de buracos negros leva-nos a questionamentos existenciais sobre a natureza do espaço-tempo e a possibilidade de outros universos. A busca por respostas a essas perguntas e a exploração da natureza dos buracos negros continuam a ser uma das áreas mais fascinantes e desafiadoras da Astrofísica moderna. A cada nova descoberta, aproximamo-nos de desvendar os mistérios desses objectos colossais que moldam o Universo.
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Nota da Redacção:
1 – Segundo a Wikipédia, em Astrofísica, a “esparguetificação” é o alongamento vertical e a compressão horizontal de objectos em formas estreitas e alongadas num campo gravitacional muito forte, sendo causado por forças de “maré” extremas.

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(*) Artigo no âmbito do programa “Cultura, Ciência e Tecnologia na Imprensa”, promovido pela Associação Portuguesa de Imprensa.
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03/10/2024