Para entender o que é um buraco negro, vamos considerar uma estrela com massa vinte vezes maior que a do Sol. Estrelas desse tipo formam-se a partir de nuvens de gás. Com o passar do tempo, as nuvens gasosas se contraem, provocando um aquecimento capaz de produzir fusão nuclear, convertendo hidrogênio em hélio. O calor gerado nesse processo cria uma pressão que sustenta a estrela, impedindo que se contraia, devido à sua gravidade. Estrelas desse tipo passam um longo tempo queimando hidrogênio e emitindo luz no espaço.
Anel de um buraco negro. Por Nasa Goddard Space Flight Center. Licenciado por Creative Commons. Atribuição 2.0 Genérica.
Contudo, estrelas de grande massa queimam hidrogênio mais rápido que o Sol, e em alguns milhões de anos podem esgotar seu combustível. Após isso, a estrela começa a queimar o combustível que tem. Nesse caso, consome hélio, produzindo elementos mais pesados, como carbono e oxigênio. No entanto, isso se torna um problema, já que essas reações não liberam tanta energia térmica. Então, a estrela passa a perder calor e, como consequência, diminui a pressão térmica que a mantém contra sua própria gravidade. Com isso, a massa da estrela vai diminuindo, e, se esse valor chegar a pouco mais que duas vezes a massa do nosso Sol, a pressão não será suficiente para manter a contração. Nesse estágio, a estrela vai reduzindo sua massa até chegar a zero e sua densidade fica com um valor muitíssimo grande, o que na Física chamamos de densidade infinita. Quando a estrela atinge massa zero e densidade infinita, tem-se) o que denominamos singularidade.
Buraco negro sugando matéria. Por Phil Plait. Licenciado por Creative Commons. Atribuição 2.0 Genérica.
Até atingir a singularidade, um fato interessante que acontece é que os feixes de luz emitidos pela estrela vão se curvando e, após o colapso, a luz não consegue mais escapar. Mas o que essa luz faz? Para onde vai? Fica aprisionada? A resposta é que a luz, após o colapso, flutua a uma distância constante do centro da estrela, nunca escapando, permanecendo presa) numa região denominada horizonte de eventos. Como não há luz escapando, a estrela se torna escura, o que chamamos hoje de buraco negro.
Formação de um buraco negro. Por Phil Plait. Licenciado por Creative Commons Atribuição 2.0 Genérica.
As perguntas que ficam são: se não há emissão de luz por um buraco negro, como podemos detectá-lo? E como fica sua temperatura?
O interessante de um buraco negro é que ele continua exercendo uma atração gravitacional igual à da estrela que desmoronou. Portanto, para descobrir um buraco negro, basta procurar matéria orbitando, como se estivesse orbitando uma grande estrela, no entanto não há estrela, e sim um corpo compacto e invisível. Quanto à temperatura, a resposta é mais simples: ela depende do tamanho do buraco negro. Para termos uma noção, um buraco negro com poucas vezes o tamanho do nosso Sol teria uma temperatura de um milionésimo de grau acima do zero absoluto (zero Kelvin ou menos 273 graus Celsius), ou seja, ela seria muito baixa. Se compararmos com buracos negros maiores, a temperatura é ainda menor.
Por Marshal Mori Cavalheiro
Fonte: Blog da Física - Portal Positivo
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