Prêmio Nobel de Física de 2020: O que a ciência sabe sobre buracos negros? | Ciência e saúde

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Neste artigo, você verá as respostas a estas e outras perguntas:

O que é um buraco negro? Como isso surge?

Buraco negro: saiba o que é, como foi feita a imagem e as simulações do fenômeno

A maioria dos buracos negros se forma quando uma estrela massiva morre. Ele se torna um lugar no espaço onde a gravidade é tão forte que nada, nem mesmo a luz, pode escapar. (De acordo com a teoria da relatividade especial de Einstein, nada pode viajar no espaço mais rápido do que a luz.)

Esta forte gravidade ocorre porque há muita matéria concentrada em um pequeno espaço.

A ilustração do Prêmio Nobel mostra detalhes sobre buracos negros – Foto: Reprodução / Prêmio Nobel

Na “borda” do buraco negro (ver imagem), existe o que é chamado “Horizonte de eventos”. Depois desse ponto, a luz não consegue mais escapar da gravidade do buraco negro.

Nessa região, o tempo passa de forma diferente, explica Thiago Gonçalves, astrônomo e professor do Observatório do Valongo da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ).

Para um Observador externo, o tempo congelaria – se eu visse alguém entrar no horizonte de eventos, veria essa pessoa congelada. Mas, se uma pessoa entra em um buraco negro, ele mesmo, por dentro, eu vi o tempo passar.

O que há dentro do buraco negro?

Nas palavras da cientista Andrea Gehz, uma das ganhadoras do Prêmio Nobel de Física deste ano, ninguém sabe.

“Não temos ideia do que está dentro do buraco negro, eles estão quebrando a compreensão das leis da física”, disse Gehz.

É possível entrar em um buraco negro?

“No princípio, nada nos impediria de entrar em um buraco negro, mas aí perderíamos a comunicação com os forasteiros, porque nada sai do buraco negro, nem mesmo luz “, explica a astrofísica Thaisa Storchi Bergmann,” caçadora de buracos negros supermassivos “no centro das galáxias e chefe do grupo dos pesquisa em astrofísica do Instituto de Física da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS).

Existem dois tipos de buracos negros, explica Bergmann, e ambos trabalham com o mesmo princípio: são uma região da qual nada escapa, nem mesmo a luz. O primeiro tipo é o estelar, e o outro, o supermassivo (o último tipo é o que a ciência pensa que está no centro da Via Láctea).

No estelar, se chegarmos perto demais, “viramos espaguete” antes mesmo de entrar nele. “A força da maré irá destruí-lo”, diz Bergmann.

“Por outro lado, no buraco negro supermassivo, embora a gravidade seja tão forte, o feixe de maré que destrói você está dentro do horizonte de eventos – então você pode entrar no buraco negro. E isso aconteceu no filme Interestelar ”, lembra o astrofísico.

Você pode “viajar no tempo” dentro de um buraco negro?

Bergmann explica que há especulação na ciência de que se fosse possível unir dois buracos negros, um em uma parte do universo e outro em outra, eles poderiam formar um túnel entre eles no qual se viajaria a uma velocidade muito mais rápida que a luz, o que equivale a viajar no tempo.

“’Buracos de minhoca’ são uma solução que aparece na relatividade geral, mas ninguém nunca os viu – não há evidências observacionais para eles. E são muito instáveis ​​- seus limites ainda não são exatamente conhecidos, mas abrem um pouco e logo fecham ”, diz o astrofísico.

“É algo que não é muito conhecido. Mas a princípio é especulação, seria uma forma de viajar em um universo tão grande como o nosso: a estrela mais próxima está a 4 anos-luz de distância”, afirma.

“Seria uma forma de poder viajar no universo a uma distância significativa, pois caminharíamos milhões ou centenas de milhões de anos”, afirma o cientista.

A animação em três cores mostra o resultado de uma simulação no buraco negro M87

A animação em três cores mostra o resultado de uma simulação no buraco negro M87

O que é singularidade?

É o ponto em Centro do buraco negro. Lá, a densidade da matéria é infinita e a física conhecida pela humanidade não é mais capaz de explicar tudo o que acontece.

“Esse ponto atinge tamanha densidade em um ponto tão pequeno, tão coeso, que as equações matemáticas conhecidas não são mais possíveis de descrever os fenômenos que ali ocorrem. Essa é a singularidade”, explica Eliade Ferreira Lima, astrofísica e professora da a Universidade. Federal do Pampa (Unipampa), em Uruguaiana, no Rio Grande do Sul.

“Se não houver nada para ejetar o material, esse material ficará cada vez mais concentrado, e o A singularidade é aquele ponto de densidade infinita no centro do buraco negro.“, explica Thiago Gonçalves, da UFRJ.

O que os ganhadores do Nobel descobriram?

Andrea Ghez, Reinhard Genzel e Roger Penrose são os vencedores do Prêmio Nobel de Física de 2020 – Foto: Royal Academy of Sciences (Genzel e Ghez) e Wikimedia Commons (Penrose)

Duas pesquisas ganhou o Prêmio Nobel deste ano:

O primeiro, de Roger Penrose, explicava, por meio de métodos matemáticos, a existência de buracos negros baseados na teoria geral da relatividade pensada por Einstein, segundo a qual a presença de massa nas curvas do espaço-tempo do espaço. (A ideia é diferente da de Newton, que explicou a gravidade em termos da atração entre os corpos.)

O próprio Einstein não acreditava na existência de buracos negros.

Mas em 1965, dez anos após sua morte, Penrose mostrou, matematicamente, que buracos negros podiam se formar e os descreveu em detalhes, inclusive o fato de que, em seu centro, escondem a singularidade. Seu trabalho ainda é considerado a contribuição mais importante para a teoria geral da relatividade desde Einstein, de acordo com o comitê do Nobel.

Genzel e Ghez mostrou os movimentos das estrelas em torno do centro de nossa galáxia e calculou que “deveria haver um corpo muito grande num espaço muito pequeno”, explica Gonçalves.

“A única explicação viável era a presença de um buraco negro. Não havia outro objeto razoável que pudesse explicar o resultado que eles obtiveram com o movimento deste misterioso objeto. Não vimos o objeto, mas vimos o movimento das estrelas ao seu redor.” diz o astrônomo.

O diploma de médico foi o primeiro a ser anunciado, nesta segunda-feira (5). Harvey J. Alter, Michael Houghton e Charles M. Rice ganharam o prêmio pela descoberta do vírus da hepatite C.

Conheça os vencedores do Prêmio Nobel de 2020

Conheça os vencedores do Prêmio Nobel de 2020

Os prêmios em Química, Literatura mim Paz Será entregue ainda esta semana; a graduação em Economia será anunciada na próxima segunda-feira (12). Veja a programação:

  • Remédio: segunda-feira, 5 de outubro
  • Física: terça-feira, 6 de outubro
  • Química: quarta-feira, 7 de outubro
  • Literatura: quinta-feira, 8 de outubro
  • Paz: sexta-feira, 9 de outubro
  • Economia: segunda-feira, 12 de outubro

VÍDEOS: Descubra os mistérios dos buracos negros

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About the Author: Gabriela Cerqueira Corrêa

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