Buracos Negros

A possível existência dos buracos negros é deduzida da teoria geral da relatividade enunciada por Albert Einstein em 1915.

Os buracos negros são objetos que não deixam escapar nenhum tipo de radiação por causa da forte atração gravitacional que exercem no espaço que os cerca.

A teoria da evolução estelar prediz que uma estrela de grande massa se converterá em um buraco negro quando esgotar todo o combustível de seu interior.

Esses objetos não foram levados muito a sério até a descoberta dos pulsares em 1967, objetos também preditos pelas teorias da evolução estelar.

Exemplo de um buraco negro
Esquema de um buraco negro em um sistema binário.

Observa-se como o buraco negro absorve a matéria de sua companheira estelar em um redemoinho denominado disco de acreção. O buraco negro não pode ser detectado por si mesmo, mas pelos fenômenos que provoca em seu entorno; a radiação X emitida pela matéria que gira ao seu redor, ou o rápido movimento da estrela companheira visível.

Como detectar buracos negros

Os buracos negros não emitem radiação eletromagnética e, portanto, é bem difícil detectar sua presença. Entretanto, podem ser percebidos os efeitos gravitacionais sobre objetos próximos, cujo movimento é influenciado por eles.

Em particular, a busca de buracos negros nos sistemas binários de estrelas nos quais somente um dos componentes é visível revela-se interessante. A existência do outro é deduzida do movimento da estrela visível, pois ela e seu companheiro invisível giram em torno do centro de massa do sistema. Daí por meio de um estudo relativamente simples, é possível determinar a massa aproximada do companheiro.

Por outro lado, segundo a teoria da relatividade geral, a luz se desvia ao passar pelas imediações de um objeto de grande massa, como as estrelas. No caso do Sol, isso foi comprovado pela medição da posição exata no céu de algumas estrelas durante os eclipses solares, tendo sido a observação pioneira – realizada em Sobral, no Ceará, em 1919. Em determinados lugares do Universo, foram localizadas essas “lentes gravitacionais”, que fazem a luz se desviar e produzir várias imagens do mesmo astro, Cabe pensar que a existência de um buraco negro pode provocar esse fato.

Buraco negro
Efeito de lente gravitacional.

Um corpo de massa muito elevada entre a Terra e um quasar distante faz com que apareçam quatro imagens do mesmo quasar. O fenômeno recebe o nome de “Cruz de Einstein”.

Buracos negros gigantes

A grande quantidade de energia emitida por algumas galáxias ativas sugeriu a existência de buracos negros gigantes para explicar os fenômenos nelas produzidos, já que a matéria que cai em um buraco negro emite uma grande quantidade de energia.

A matéria circundante vai caindo no buraco negro ao longo de uma espiral. Essa matéria pode proceder de nuvens de gás, de estrelas etc.

Alguns fenômenos observados na direção do centro de nossa galáxia revelam indícios da presença de um buraco negro.

A massa desses buracos negros gigantes pode ser de milhares ou milhões de massas solares, e vai aumentando progressivamente por causa da massa de muitas estrelas que vão sendo atraídas até eles. Entretanto, esses objetos são muito difíceis de observar porque estão completamente cercados por estrelas, e sua existência só pode ser deduzida do movimento destas

Fotografia de um buraco negro

Núcleo galáctico em forma de “rosca”, fotografado pelo telescópio espacial Hubble. Essa fotografia, de 1992, poderia ser a primeira de um buraco negro, situado no centro do núcleo.

Cygnus X-1, o mais sério candidato a buraco negro

Cygnus X-1 é o nome de um sistema estelar binário situado na constelação do Cisne, que se encontra a uma distância de cerca de 625 anos-luz da Terra.

Os astrônomos acreditam que exista nessa região do céu um buraco negro. O sistema Cygnus X-1 tem uma série de características observáveis de nosso planeta que fazem pensar que um dos componentes de tal sistema binário, aquele que não aparece nas fotografias, seja um buraco negro.

Cignus x1 é um provável buraco negro.
Desenho da área do céu de Cignus X-1

A massa estimada desse objeto invisível está entre 5 e 10 massas solares; ou seja, está na faixa adequada para um buraco negro estelar.

Estudos da radiação emitida pelo sistema Cygnus X-1 mostram que existe gás  que se desloca da estrela visível até o objeto invisível.

A radiação X emitida pelo sistema sugere a existência de gás a alta temperatura. Todas essas são características próprias da matéria que está caindo em um buraco negro.

Por: Paulo Magno da Costa Torres