Os astrônomos normalmente ficam sem palavras toda vez que precisam demonstrar o tamanho dos buracos negros que existem no centro das galáxias, pois nós aqui na Terra não temos uma boa analogia para descrever esses monstros.
Pensando nisso, a NASA deu um forcinha e criou uma animação que mostra o quão “SUPER” são os buracos negros supermassivos.
Vídeo: Canal “NASA Goddard” em Youtube.
A animação começa com o buraco negro de uma galáxia anã chamada J1601 + 3113 com cerca de 100.000 massas solares, que aparenta ter um horizonte de eventos equivalente à metade do tamanho do Sol, mas sua sombra visível tem o mesmo tamanho de nossa estrela.
Em seguida, o vídeo mostra diversos buracos negros, incluindo o Sagittarius A* e o M87*, que possuem massas de 4,3 milhões e 5,37 bilhões de massas solares, respectivamente.
Também ilustra dois buracos negros no centro da galáxia NGC 7727, com massas de 154 milhões e 6,3 milhões de massas solares, que estão previstos para se fundir em um só no futuro.
Ao final, o vídeo comparativo exibe o inimaginável TON-618, um dos maiores buracos negros conhecidos, com massa equivalente a 66 bilhões de sóis e um horizonte de eventos de aproximadamente 1.300 unidades astronômicas, o que significa que ele engoliria o Sistema Solar centenas de vezes.
TON-618 está a 10,8 bilhões de anos-luz de distância.
O que é um buraco negro?
Um buraco negro é uma região do espaço onde a gravidade é tão forte que nada, nem mesmo a luz, pode escapar.
Eles são previstos pela teoria da relatividade geral de Albert Einstein e são chamados de “buracos negros” porque não emitem luz alguma, e por isso parecem ser “regiões invisíveis” na escuridão do espaço.
Existem três categorias principais de buracos negros, que os astrônomos classificam de acordo com sua massa : (1) buraco negro de massa estelar, (2) buraco negro supermassivo e (3) buraco negro de massa intermediária.
Buracos negros de massa estelar são formados a partir do colapso de uma estrela muito massiva, que esgota todo o seu combustível nuclear e não consegue mais sustentar sua própria massa contra a força gravitacional.
Esses “pequenos” buracos negros têm massas que variam de cerca de 3 a 100 vezes a massa do Sol.
Buracos negros supermassivos, por outro lado, têm massas que variam de 100.000 até bilhões de vezes a massa do Sol.
Até agora, a maioria dos buracos negros supermassivos que encontramos está no centro de galáxias, incluindo a Via Láctea.
Esses buracos negros galácticos são responsáveis por manter as estrelas orbitando em torno do centro da galáxia.
Essa é uma categoria misteriosa de buracos negros, pois ainda não está claro para os astrônomos como eles conseguiram ficar tão grandes.
As principais hipóteses sugerem que eles sejam formados a partir da fusão de buracos negros menores ou do colapso direto de grandes nuvens de gás, que se formam em regiões com alta densidade de matéria.
Já os buracos negros de massa intermediária são objetos que têm massa na faixa entre 100 e 100.000 vezes a massa do Sol.
Curiosamente, nenhum buraco negro de massa intermediária foi confirmado até hoje, o que tem intrigado os cientistas, que acreditavam que deveria haver um continuum de tamanhos desses objetos cósmicos.
Existem vários candidatos identificados para essa categoria de buracos negros, mas até agora, nenhum foi confirmado.
Apesar de possuírem muita massa, os buracos negros são extremamente pequenos e densos e por isso são descritos matematicamente como singularidade.
A gravidade ao redor da singularidade é tão intensa que distorce o espaço-tempo formando uma esfera ao seu redor, chamada horizonte de eventos, onde a velocidade da luz não é suficiente para escapar.
Quanto maior a massa da singularidade, maior será o seu horizonte de eventos.
Se a massa do Sol fosse (hipoteticamente) concentrada em um buraco negro, por exemplo, seu horizonte de eventos teria apenas 2,95 quilômetros.
Contudo, devemo observar que a sombra esférica que “vemos” de um buraco negro é muito maior do que o seu horizonte de eventos, pois a gravidade extrema cria uma lente gravitacional que amplia a imagem de fundo.
Esse efeito faz com que a sombra pareça muito maior do que o próprio horizonte de eventos do buraco negro.
A nova animação da NASA considera justamente o tamanho dessa sombra ampliada do horizonte de eventos para comparar o tamanho dos buracos negros com o Sistema Solar.
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Referências
NASA Animation Sizes Up the Universe’s Biggest Black Holes. NASA, 2023. Disponível em: <link>. Acesso em: 3 maio 2023.
Cite-nos
SANTOS, Fábio. Animação impressionante da NASA revela a escala monstruosa dos buracos negros. Ciência Mundo, maio 2023. Disponível em: . Acesso em: 05 maio 2024.
Graduado em Sistemas de Informação pela FEUC-RJ e mestre em Representação de Conhecimento e Raciocínio pela UNIRIO. Fábio é editor e fundador do portal Ciência Mundo. É dedicado à produção de conteúdos relacionados a astronomia, física, arqueologia e inteligência artificial.
