Tudo sobre Buracos Negros

Os Buracos Negros fazem parte da lista de objetos astronômicos mais misteriosos do Universo. Em suma, um buraco negro é uma região do espaço que possui uma altíssima densidade e gravidade. Ele é o resultado da deformação do espaço-tempo causada por uma matéria maciça e altamente compacta formada após a morte de uma estrelas com mais de 25 massas solares.

O termo "Buraco Negro foi cunhado pela primeira vez em vez em 1783 pelo físico inglês John Michell.

A compreensão moderna do buraco negro é baseada na Teoria da Relatividade Geral, completada em 1916 pelo físico Albert Einstein (1879-1955). O buraco negro é formado partir dos restos da explosão de uma estrela com massa dezenas de vezes superior à do Sol. Esse processo ocorre quando a estrela esgota seu combustível termonuclear interno, passando a se contrair e elevar intensamente a temperatura. O resultado é uma grande explosão (a supernova) e resíduos extremamente condensados. Caso essa massa remanescente seja superior duas ou três vezes à massa do Sol, sua densidade passa a crescer indefinidamente. O campo gravitacional criado torna-se tão forte que não deixaria nenhum tipo de radiação escapar, caracterizando o buraco negro.

Até hoje a melhor teoria para explicar este tipo de fenômeno é a Teoria Geral da Relatividade, formulada por Albert Einstein. Mas, para entender melhor do que se trata um buraco negro é preciso entender alguns conceitos.

Segundo a teoria de Einstein, a força da gravidade seria uma manifestação da deformação no espaço-tempo causada pela massa dos corpos celestes, como os planetas ou estrelas. Essa deformação seria maior ou menor de acordo com a massa ou a densidade do corpo. Portanto, quanto maior a massa do corpo, maior a deformação e, por sua vez, maior a força de gravidade dele. Consequentemente, maior é a velocidade de escape, força mínima que deve ser empregada, para que um objeto possa vencer a gravidade deste corpo.

É isso que acontece nos buracos negros. Há uma concentração de massa tão grande em um ponto tão infinitamente pequeno que a densidade é suficiente para causar tal deformação no espaço-tempo que a velocidade de escape neste local é maior que a da luz. Por isso que nem mesmo a luz consegue escapar de um buraco negro. E, já que nada consegue se mover mais rápido que a velocidade da luz, nada pode escapar de um buraco negro.

Nos anos 70, o físico Stephen Hawking descobriu mostrou que efeitos quânticos permitem aos buracos negros emitir radiações exatamente como um corpo negro (a média da radiação térmica emitida por uma fonte idealizada), cuja temperatura está inversamente relacionada à massa do buraco negro o que leva a perceber que o Buraco Negro não necessariamente NEGRO. Hawking propôs então o que seria o vislumbre da Teoria da Gravitação-quântica, mas ainda estamos no caminho para concretizá-la.

--TIPOS DE BURACOS NEGROS --

2.1 Buracos negros de Schwarzschild

Representação da "estrutura" de um BN de Schwarzschild.

Basicamente, o buraco negro de Schwarzschild não possui rotação, ou seja, seu núcleo não gira. Ele possui somente uma singularidade e um horizonte de eventos.
2.2 Buracos Negros Estelares

São originados a partir de estrelas de alta massa (maior do que cerca de 25 vezes a massa do Sol), que, após passarem pelo estágio evolutivo da sequência principal e esgotarem seu combustível para fusão nuclear, passam pelo estágio de gigantes e supergigantes e depois explodem como supernovas.

2.3 Buracos Negros Supermassivos

Concepção artística do sistema binário Cygnus X-1 na constelação de Cisne, constituído de um BN estelar e uma estrela supergigante azul.

Encontrados no centro de galáxias, têm massas que variam de milhões a bilhões de massas solares.

2.4 Buracos Negros de Massa Intermediária

Concepção artística do possível BN de massa intermediária no centro do aglomerado de Omega Centauri. Seu tamanho está exagerado para fins de ilustração e as linhas verdes ilustram as órbitas de estrelas próximas. Perto do BN as estrelas se movimentam mais rapidamente do que as estrelas mais distantes. A coloração amarela ilustra o fato da maioria das estrelas do aglomerado serem frias, e a cor azul identifica as poucas estrelas azuis mais quentes.

São Buracos Negros com massa entre estes dois extremos, ou seja, da ordem de milhares de vezes a massa do Sol. Há alguns estudos que apontam para estes BNs como estando presentes no núcleo de aglomerados globulares de estrelas. Ainda não está totalmente provada sua existência.

2.5 Buracos Negros Primordiais


Preditos teoricamente, esses buracos negros podem ter se formado nos primórdios do universo quando, devido a um ambiente favorável com pressões e temperaturas extremamente altas, flutuações na densidade da matéria teriam dando origem a regiões de densidades extremas, onde esses buracos negros poderiam ter se formado.

2.6 Buracos Negros Kerr ou Rotacionais

Estrutura de um BN de Kerr, com deformação na singularidade central representada.

é um buraco negro que possui momento angular. É um dos quatro possíveis tipos de buracos negros que podem existir na teoria da gravitação denominada Relatividade Geral.

Fontes:
UFRGS -http://goo.gl/l0hlYU
USP - http://goo.gl/MBMTPr
UFMG http://goo.gl/qi5PxX