Buraco Negro

Os elementos chamados de buracos negros causam muita curiosidade nas pessoas em todo mundo, especialmente naquelas que gostam e têm interesse nas questões sobre astronomia e física.

O conhecimento acerca da existência dos buracos negros só foi possível a partir de muitos estudos e observações práticas, com embasamento de teorias do campo da física.

As preocupações sobre os buracos negros são bastante recentes, tendo se intensificado a partir da década de 1970, e por isso ainda existem muitas opiniões divergentes.

Hoje a NASA (National Aeronautics and Space Administration) detém conhecimento sobre o que são os buracos negros, tendo inclusive nomeado alguns destes. 

Buraco negro e a morte das estrelas

As estrelas são elementos da natureza que possuem um ciclo de vida com: nascimento, desenvolvimento e morte.

Os buracos negros se originam a partir da morte de algumas estrelas (Foto: Reprodução | NASA)

Nascimento

O nascimento das estrelas ocorre nas chamadas nebulosas, as quais são áreas de concentração de gases como Hélio e Hidrogênio.

Por conta da ação da gravidade, as moléculas vão se aproximando e se concentrando no interior das nebulosas, fazendo com que estas passem por um processo de contração. Contraindo-se, aumenta a temperatura no interior desta, sendo que em elevadíssimas temperaturas, e começam a emitir luz quando os gases começam a queimar.

Quando a estrela nasce, é chamada de protoestrela, e apresenta-se como um imenso corpo brilhante, cuja temperatura superficial é baixa e a coloração é avermelhada.

Desenvolvimento

O brilho e a idade das estrelas dependem das reações nucleares no interior delas, as quais são organizadas segundo sua composição e sua massa. Pelas leis naturais, a vida das estrelas não é eterna, mas depende de sua massa. Quando o Hidrogênio acaba no interior de uma estrela, o gás Hélio começa a se fundir para formar carbono.

Morte

No entanto, dependendo do tamanho da estrela, a produção de elementos pesados para sua manutenção não será mais possível, começando assim o processo de sua morte. A morte das estrelas está intimamente ligada ao elemento denominado de buraco negro, já que quando acaba o combustível da estrela, suas partes externas caem sobre o núcleo de uma forma muito violenta.

Esse núcleo possui uma força de atração tão grande que nada escapa dele, nem mesmo a luz, sendo por isso denominado de buraco negro. Assim, de modo geral, alguns buracos negros são formados a partir do processo de morte de estrelas existentes na galáxia. 

O que são os buracos negros?

Os buracos negros se alimentam de toda energia que passe perto dele, inclusive a luz (Foto: Reprodução | NASA)

Como buraco negro entende-se uma região no espaço na qual a força da gravidade é imensamente forte, impedindo, inclusive, que a luz escape. Essa concentração de gravidade ocorre por conta de um processo de pressão que afeta a matéria represada em um espaço muito pequeno.

Esse processo de compressão pode ocorrer durante a morte de uma estrela, devido ao esgotamento da energia. Os buracos negros são invisíveis aos olhos humanos, justamente por não emitirem luz. Assim, apenas telescópios especiais dotados de instrumentos especiais para tal finalidade é que podem ajudar na descoberta e nos estudos sobre o fenômeno.

Tipos de buracos negros

Existem vários tipos e tamanhos de buracos negros na galáxia, mas a NASA reconhece três tipos principais, segundo sua dimensão:

Buracos negros primordiais

Os buracos negros primordiais são aqueles que apresentam pequenas dimensões. Acredita-se que sejam tão pequenos como um átomo, mas que tenham uma enorme massa concentrada.

Buracos negros de médias dimensões

Os buracos negros de médias dimensões podem apresentar uma massa até vinte vezes maior do que a massa do Sol, mas que podem caber dentro de uma área com cerca de 10 milhas. Estima-se que existam dezenas de buracos negros como estes na Via Láctea.

Supermassivos

Os supermassivos são grandes buracos negros que possuem uma massa maior do que um milhão de sóis combinados, com uma área de diâmetro do tamanho do Sistema Solar. Os pesquisadores acreditam que todas as galáxias tenham um buraco negro supermassivo em seu centro.

No caso da Via Láctea, o supermassivo é denominado de Sagitário A-estrela e tem uma massa de 4 milhões de sóis, no entanto, cabe em uma bola com diâmetro do tamanho do próprio Sol. 

Tamanho dos buracos negros

Assim, o tamanho dos buracos negros é bastante variado, mas o princípio que todos seguem, que é a base de sua constituição, é que apresentam uma enorme massa compreendida em um pequeno espaço, ou seja, é um espaço de grande densidade gravitacional limitada espacialmente.

Os buracos negros não são visíveis pelos homens porque não emitem luz, justamente porque puxam e concentram toda luz em seu interior. São, portanto, locais de atração de energia, e não de emissão de luminosidade.

Como são vistos?

A possibilidade de ver um buraco negro surge quando este está orbitando juntamente com uma estrela, onde a luz de alta energia é produzida, sendo possível aos cientistas sua visualização e das suas manifestações. Assim, os buracos negros não são visíveis, mas sua presença pode ser percebida pelas manifestações que ocorrem em sua vizinhança.

O campo gravitacional dos buracos negros atrai corpos celestes em sua direção, os quais, dependendo da massa, podem ficar orbitando ao entorno dele ou então serem atraídos para seu centro.

Sagitário A-estrela

O buraco negro da Via Láctea, denominado de “Sagitário A-estrela”, está em constante atividade, nutrindo-se de energia constantemente através dos elementos que são atraídos para seu núcleo. Hoje, por conta dos avanços da tecnologia e pelas condições propícias para isso, os cientistas podem detectar e acompanhar o processo de “alimentação” de um buraco negro. 

Exercícios resolvidos