Jogue uma pedra para cima e ela volta. Jogue com mais força e ela sobe mais. Se fosse possível lançá-la a mais de 11 quilômetros por segundo, ela escaparia da gravidade da Terra para sempre. Essa é a velocidade de escape. Agora imagine um objeto tão compacto que a velocidade de escape dele fosse maior que a da luz, cerca de 300 mil quilômetros por segundo. Nada sairia de lá. Isso é um buraco negro.
O horizonte de eventos
Um buraco negro não é um buraco nem um aspirador cósmico. É uma região onde a matéria está tão concentrada que deforma o espaço e o tempo ao redor. A fronteira de onde nada mais volta se chama horizonte de eventos. De fora, não dá para ver o que acontece lá dentro.
Para transformar o Sol num buraco negro, seria preciso espremer toda a sua massa numa esfera de cerca de 3 quilômetros de raio. A Terra viraria um buraco negro com menos de um centímetro.
Se o Sol fosse trocado por um buraco negro com a mesma massa, a órbita da Terra não mudaria. Só ficaria tudo escuro e frio.
De onde vêm
- Buracos negros estelares: nascem quando uma estrela com muitas vezes a massa do Sol esgota o combustível. O núcleo desaba sobre si mesmo numa explosão de supernova e, se sobrar massa suficiente, nada consegue segurar o colapso. Têm de algumas a dezenas de massas solares.
- Buracos negros supermassivos: com milhões a bilhões de massas solares, ficam no centro de praticamente todas as grandes galáxias. Como eles cresceram tanto, tão cedo na história do universo, ainda é uma das grandes perguntas da astronomia.
O monstro no centro da Via Láctea
No centro da nossa galáxia, a cerca de 27 mil anos-luz, existe um buraco negro com cerca de 4 milhões de vezes a massa do Sol, chamado Sagitário A*. Duas equipes acompanharam por décadas estrelas que giram ao redor dele em órbitas apertadas, e a única explicação para a velocidade delas era uma massa enorme num espaço minúsculo. Reinhard Genzel e Andrea Ghez dividiram o Nobel de Física de 2020 por esse trabalho, junto com Roger Penrose, pelos estudos teóricos sobre a formação de buracos negros.
Como sabemos que existem
Além do movimento de estrelas, os buracos negros se revelam pelo gás que cai neles, que esquenta e brilha em raios X, e pelos jatos de partículas que alguns lançam a quase a velocidade da luz. Em 14 de setembro de 2015, os detectores LIGO, nos Estados Unidos, registraram pela primeira vez ondas gravitacionais: tremores no próprio espaço causados pela fusão de dois buracos negros a mais de um bilhão de anos-luz. A descoberta rendeu o Nobel de Física de 2017. Em 2019 e 2022, vieram as primeiras imagens da sombra de buracos negros.
Esticado como espaguete
Quem caísse num buraco negro estelar seria esticado antes mesmo de chegar ao horizonte, porque a gravidade nos pés seria muito mais forte que na cabeça. Os físicos chamam isso, literalmente, de espaguetificação. Nos supermassivos, curiosamente, a diferença é menor na borda, e seria possível atravessar o horizonte sem perceber nada de especial naquele instante.
Buracos negros evaporam?
Nos anos 1970, Stephen Hawking mostrou, combinando relatividade e física quântica, que os buracos negros devem emitir uma radiação muito fraca e, ao longo de tempos inimagináveis, perder massa. Essa radiação de Hawking nunca foi observada, porque é fraca demais para os buracos negros conhecidos, mas é uma das pontes mais estudadas entre as duas grandes teorias da física.
