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Descrever um buraco negro de forma simples é um grande desafio, visto que ele envolve uma série de conceitos e teorias da física. Mas, em poucas palavras, ele é uma consequência da evolução estelar, ou seja, "é o resultado da morte de uma estrela supermassiva", explica o astrofísico José Dias do Nascimento Júnior, professor do departamento de física da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN) e pesquisador associado do Centro de Astrofísica (CfA) de Harvard.

Para entender melhor esses objetos, é importante entender como eles são formados, em primeiro lugar. Imagine uma estrela muito maior que o Sol. Em seu interior, estão ocorrendo fusões nucleares que criam uma pressão para fora, ao mesmo tempo em que a força da gravidade puxa tudo para dentro. Mas, um dia esse combustível nuclear começa a se esgotar, e a força atuante que resta é a da gravidade. Assim, essa estrela começa a se contrair – caso ela consiga se sustentar, ela se torna uma "anã branca". Mas se ela tiver uma massa muito maior que o Sol e a sua força gravitacional for suficiente para ela entrar em colapso por completo, ela se torna um buraco negro.

Lia Medeiros, astrofísica e pesquisadora na Universidade do Arizona que participou do projeto que capturou a primeira imagem do buraco negro, descreve esse objeto como sendo uma região do espaço em que o campo gravitacional é extremamente forte. Segundo ela, o que define um buraco negro não é a massa, mas a sua densidade. Para se ter uma ideia do quão denso ele é, a pesquisadora dá o seguinte exemplo: "Se você quisesse fazer um buraco negro da Terra, você teria que pegar a Terra toda e espremê-la ao tamanho de uma uva".

Com uma densidade dessas, resultado da força gravitacional absurda que comprime tudo, dá para se imaginar por que os buracos negros têm essa fama de estar sugando tudo. Nem mesmo a luz consegue escapar dele, o que o torna invisível. "Então, se a luz, que praticamente não tem massa, não consegue escapar, é claro que tudo o que é matéria vai ser engolido por esse buraco negro devido ao intenso campo gravitacional, incluindo átomos e corpos celestes", explica Nascimento ao Gizmodo Brasil.

Mas, onde estão esses buracos negros? O professor da UFRN conta que os centros das galáxias são lugares que abrigam frequentemente esses objetos e é o que faz a galáxia ficar ali, conectada ao seu centro. E é aí que entra uma questão interessante. Diferentemente do que muita gente pensa, e do que é muitas vezes retratado nos filmes de ficção científica, os buracos negros não são necessariamente um objeto maligno e misterioso que vai sugando tudo impiedosamente.

"Se você tirasse o Sol e no lugar dele colocasse um buraco negro que tivesse a mesma massa que ele, os planetas poderiam estar em órbita em volta desse buraco negro da mesma forma. Se você tiver distância suficiente de um objeto, um buraco negro vai ter o mesmo campo gravitacional que uma estrela da mesma massa", explica Medeiros. Outro exemplo descrito pela astrofísica é que, neste exato momento, estamos sentindo o campo gravitacional da Terra de forma muito mais intensa do que o do Sol, mesmo a nossa estrela tendo uma massa muito maior que o nosso planeta. Isso mostra que as distâncias também são muito importantes.

Diante disso tudo, considerando que eles são invisíveis e que não podemos nos aproximar de um e voltar para contar a história, como os buracos negros foram descobertos e como os cientistas conseguem detectá-los e estudá-los?

completa e, segundo ela, é possível que a física quântica consiga mudar essa explicação, mas ainda é uma área da ciência muito precoce. "Essa imagem recente foi o mais próximo que conseguimos chegar a um buraco negro porque observamos como a luz se mexe bem próximo do buraco negro – e isso é muito importante porque se a gente consegue saber o que está acontecendo bem na borda dele, talvez isso nos ajude a entender o que está acontecendo lá dentro".

Mas, e no caso do nosso planeta? É possível a Terra inteira ser sugada por um buraco negro?

A resposta é simples: não. Além de estarmos a uma distância impossível de um buraco negro se aproximar o suficiente para sugar a Terra, se isso acontecesse, ela não seria "engolida" como uma esfera inteira e intacta, mas seria destruída antes.

"Quando as pessoas fazem essa pergunta, elas não têm ideia de quão grande são essas estruturas. Claro que um buraco negro estando próximo pode sugar tudo o que existe, mas se você pensar que o mais próximo a nós é o que está no centro da Via Láctea, seria impossível sermos sugados porque ele ainda está muito distante. Ou seja, mesmo que acontecesse, isso demoraria uma escala de tempo que é maior que a própria existência da Terra. A Terra seria destruída antes de isso acontecer. As escalas de tempo são totalmente diferentes para esses processos ocorrerem. E a Terra tem uma vida limitada que é menor que essa escala. Se fosse ocorrer, o próprio Sol e a Terra seriam destruídos antes por outras razões", diz Nascimento

webnovela

MRCAT66

Transmigrado: livro de aventuras Marvel de Patrick

Fanfic - Filmes

Transmigrado: a aventura Marvel de Patrick

Contador de histórias_229

Em andamento · 98,7 mil visualizações

5 capítulos

CONTENTE

CLASSIFICAÇÕES

NO.200+

APOIAR

Sinopse

Depois de ser misteriosamente transmigrado para o mundo da Marvel, Patrick se encontra em meio ao caos da batalha entre os Vingadores e o Exército Chitauri, liderado pelo ameaçador Loki. Enquanto luta para entender sua nova realidade, ele descobre três cartas em sua posse, cada uma contendo habilidades de personagens poderosos de diferentes filmes e animes. No meio de batalhas épicas e confrontos devastadores, Patrick deve navegar pelos conflitos e desafios do universo Marvel, ao mesmo tempo em que aceita suas novas habilidades e o impacto que pode ter no mundo ao seu redor. Com o destino do universo em jogo, as escolhas de Patrick moldarão o curso da história e determinarão o resultado final da batalha entre o bem e o mal. Além disso, ele também tem a oportunidade de viajar para vários mundos, cada um com seus próprios desafios e adversidades. -------------------------------------------------- -------------------------------------------------- --------- Este será um MCU da UA. Além disso, a história não mudará muito até o enredo do filme 'A Era de Ultron'. Considere-se avisado. -------------------------------------------------- -------------------------------------------------- --------- Não possuo nada, exceto o personagem principal do livro. O Universo Marvel e os próximos mundos para os quais o MC viajaria pertenceriam aos seus respectivos criadores. Além disso, a capa não é minha. Se o proprietário da página de rosto quiser que ela seja removida, isso pode ser feito. -------------------------------------------------- -------------------------------------------------- ---------- Para mais de 5 capítulos avançados, visite meu patreon. patreon.com/StoryTeller229

Tag6 etiquetas

#ROMANCE1# AÇÃO1# AVENTURA1# TRANSMIGRAÇÃO1# FATIA DE VIDA1#MARVEL1

Capítulo 1

Contagem de palavras (não é um capítulo)

Um buraco negro é uma região do espaço-tempo onde a gravidade é tão forte que nada, incluindo a luz ou outras ondas eletromagnéticas, tem energia suficiente para escapar dela.[2] A teoria da relatividade geral prevê que uma massa suficientemente compacta pode deformar o espaço-tempo para formar um buraco negro.[3][4] O limite sem fuga é chamado de horizonte de eventos. Embora tenha um grande efeito no destino e nas circunstâncias de um objeto que o atravessa, não possui características localmente detectáveis de acordo com a relatividade geral.[5] Em muitos aspectos, um buraco negro age como um corpo negro ideal, pois não reflete luz.[6][7] Além disso, a teoria quântica de campos no espaço-tempo curvo prevê que os horizontes de eventos emitem radiação Hawking, com o mesmo espectro de um corpo negro com temperatura inversamente proporcional à sua massa. Esta temperatura é da ordem de bilionésimos de Kelvin para buracos negros estelares, tornando essencialmente impossível observá-la diretamente.

Objetos cujos campos gravitacionais são fortes demais para a luz escapar foram considerados pela primeira vez no século XVIII por John Michell e Pierre-Simon Laplace.[8] Em 1916, Karl Schwarzschild encontrou a primeira solução moderna da relatividade geral que caracterizaria um buraco negro. David Finkelstein, em 1958, publicou pela primeira vez a interpretação do "buraco negro" como uma região do espaço da qual nada pode escapar. Os buracos negros foram durante muito tempo considerados uma curiosidade matemática; foi só na década de 1960 que o trabalho teórico mostrou que se tratava de uma previsão genérica da relatividade geral. A descoberta de estrelas de nêutrons por Jocelyn Bell Burnell em 1967 despertou interesse em objetos compactos colapsados gravitacionalmente como uma possível realidade astrofísica. O primeiro buraco negro conhecido foi Cygnus X-1, identificado por vários pesquisadores de forma independente em 1971.[9][10]

Buracos negros de massa estelar se formam quando estrelas massivas entram em colapso no final do seu ciclo de vida. Após a formação de um buraco negro, ele pode crescer absorvendo massa do seu entorno. Buracos negros supermassivos com milhões de massas solares (M☉) podem se formar absorvendo outras estrelas e fundindo-se com outros buracos negros. Há consenso de que existem buracos negros supermassivos nos centros da maioria das galáxias.

A presença de um buraco negro pode ser inferida através da sua interação com outra matéria e com radiação eletromagnética, como a luz visível. Qualquer matéria que caia sobre um buraco negro pode formar um disco de acreção externo aquecido por fricção, formando quasares, alguns dos objetos mais brilhantes do universo. Estrelas que passam demasiado perto de um buraco negro supermassivo podem ser fragmentadas em serpentinas que brilham intensamente antes de serem "engolidas".[11] Se outras estrelas orbitam um buraco negro, as suas órbitas podem ser usadas para determinar a massa e a localização do buraco negro. Tais observações podem ser usadas para excluir possíveis alternativas, como estrelas de nêutrons. Desta forma, os astrónomos identificaram numerosos candidatos a buracos negros estelares em sistemas binários e estabeleceram que a fonte de rádio conhecida como Sagitário A*, no centro da Via Láctea, contém um buraco negro supermassivo com cerca de 4,3 milhões de massas solares.

História

Vista simulada de um buraco negro em frente à Grande Nuvem de Magalhães. Observe o efeito de lente gravitacional, que produz duas visões ampliadas, mas altamente distorcidas, da Nuvem. Na parte superior, o disco da Via Láctea parece distorcido em um arco. Publicado em 2019.[12]

A ideia de um corpo tão grande que nem mesmo a luz poderia escapar foi brevemente proposta pelo pioneiro astronômico e clérigo inglês John Michell em uma carta publicada em novembro de 1784. Os cálculos simplistas de Michell presumiram que tal corpo poderia ter a mesma densidade que o Sol, e concluiu que se formaria quando o diâmetro de uma estrela excedesse o do Sol por um fator de 500, e sua velocidade de escape na superfície excedesse a velocidade normal da luz. Michell referiu-se a esses corpos como estrelas escuras.[13] Ele observou corretamente que tais corpos supermassivos, mas não irradiantes, podem ser detectáveis através de seus efeitos gravitacionais em corpos visíveis próximos.[8][14][15] Os estudiosos da época ficaram inicialmente entusiasmados com a proposta de que 'estrelas escuras' gigantes, mas invisíveis, pudessem estar escondidas à vista de todos, mas o entusiasmo diminuiu quando a natureza ondulatória da luz se tornou aparente no início do século XIX,[16] como se a luz fosse um onda em vez de uma partícula, não estava claro qual influência a gravidade teria no escape das ondas de luz, se houvesse alguma.

A física moderna desacredita a noção de Michell de um raio de luz disparado diretamente da superfície de uma estrela supermassiva, sendo desacelerado pela gravidade da estrela, parando e depois caindo em queda livre de volta à superfície da estrela.[17]

Relatividade geral

Veja também: História da relatividade geral

Relatividade geral

���+���=����

Introdução

História

Linha do tempo

Formulação matemática

Testes

mostrarConceitos fundamentais

esconderFenômenos

Problema Kepler

Lente gravitacional

Ondas gravitacionais

Arrastar quadros

Efeito geodésico

Horizonte de eventos

Singularidade

Buraco negro

Espaço-tempo

Diagramas de espaço-tempo

Espaço-tempo Minkowski

Ponte Einstein-Rosen

mostrar equações

Formalismos

mostrarSoluções

mostrarCientistas

Portal de física

Categoria

v

t

e

Em 1915, Albert Einstein desenvolveu sua teoria da relatividade geral, tendo mostrado anteriormente que a gravidade influencia o movimento da luz. Apenas alguns meses depois, Karl Schwarzschild encontrou uma solução para as equações de campo de Einstein que descreve o campo gravitacional de uma massa pontual e de uma massa esférica.[18][19] Poucos meses depois de Schwarzschild, Johannes Droste, aluno de Hendrik Lorentz, deu independentemente a mesma solução para a massa pontual e escreveu mais extensivamente sobre suas propriedades.[20][21] Esta solução teve um comportamento peculiar no que hoje é chamado de raio de Schwarzschild, onde se tornou singular, o que significa que alguns dos termos das equações de Einstein tornaram-se infinitos. A natureza desta superfície não era bem compreendida na época. Em 1924, Arthur Eddington mostrou que a singularidade desapareceu após uma mudança de coordenadas, embora tenha demorado até 1933 para Georges Lemaître perceber que isso significava que a singularidade no raio de Schwarzschild era uma singularidade de coordenadas não físicas. Arthur Eddington, entretanto, comentou sobre a possibilidade de uma estrela com massa comprimida ao raio de Schwarzschild em um livro de 1926, observando que a teoria de Einstein nos permite descartar densidades excessivamente grandes para estrelas visíveis como Betelgeuse porque "uma estrela de 250 milhões de km de raio poderia possivelmente não teria uma densidade tão alta quanto a do Sol. Em primeiro lugar, a força da gravitação seria tão grande que a luz seria incapaz de escapar dela, os raios caindo de volta para a estrela como uma pedra para a Terra. Em segundo lugar, o desvio para o vermelho das linhas espectrais seria tão grande que o espectro desapareceria. Em terceiro lugar, a massa produziria tanta curvatura da métrica do espaço-tempo que o espaço se fecharia em torno da estrela, deixando-nos do lado de fora (ou seja, em lugar nenhum)." [23][24]

Em 1931, Subrahmanyan Chandrasekhar calculou, usando a relatividade especial, que um corpo não rotativo de matéria degenerada por elétrons acima de uma certa massa limite (agora chamado de limite de Chandrasekhar em 1,4 M☉) não tem soluções estáveis. Seus argumentos foram contestados por muitos de seus contemporâneos, como Eddington e Lev Landau, que argumentaram que algum mecanismo ainda desconhecido impediria o colapso.[26] Eles estavam parcialmente corretos: uma anã branca ligeiramente mais massiva que o limite de Chandrasekhar entrará em colapso e se transformará em uma estrela de nêutrons,[27] que é ela própria estável. Mas em 1939, Robert Oppenheimer e outros previram que as estrelas de nêutrons acima de outro limite (o limite de Tolman-Oppenheimer-Volkoff) entrariam em colapso ainda mais pelas razões apresentadas por Chandrasekhar, e concluíram que nenhuma lei da física provavelmente interviria e impediria pelo menos alguns estrelas do colapso em buracos negros.[28] Seus cálculos originais,

Descrever um buraco negro de forma simples é um grande desafio, visto que ele envolve uma série de conceitos e teorias da física. Mas, em poucas palavras, ele é uma consequência da evolução estelar, ou seja, "é o resultado da morte de uma estrela supermassiva", explica o astrofísico José Dias do Nascimento Júnior, professor do departamento de física da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN) e pesquisador associado do Centro de Astrofísica (CfA) de Harvard.

Para entender melhor esses objetos, é importante entender como eles são formados, em primeiro lugar. Imagine uma estrela muito maior que o Sol. Em seu interior, estão ocorrendo fusões nucleares que criam uma pressão para fora, ao mesmo tempo em que a força da gravidade puxa tudo para dentro. Mas, um dia esse combustível nuclear começa a se esgotar, e a força atuante que resta é a da gravidade. Assim, essa estrela começa a se contrair – caso ela consiga se sustentar, ela se torna uma "anã branca". Mas se ela tiver uma massa muito maior que o Sol e a sua força gravitacional for suficiente para ela entrar em colapso por completo, ela se torna um buraco negro.

Lia Medeiros, astrofísica e pesquisadora na Universidade do Arizona que participou do projeto que capturou a primeira imagem do buraco negro, descreve esse objeto como sendo uma região do espaço em que o campo gravitacional é extremamente forte. Segundo ela, o que define um buraco negro não é a massa, mas a sua densidade. Para se ter uma ideia do quão denso ele é, a pesquisadora dá o seguinte exemplo: "Se você quisesse fazer um buraco negro da Terra, você teria que pegar a Terra toda e espremê-la ao tamanho de uma uva".

Com uma densidade dessas, resultado da força gravitacional absurda que comprime tudo, dá para se imaginar por que os buracos negros têm essa fama de estar sugando tudo. Nem mesmo a luz consegue escapar dele, o que o torna invisível. "Então, se a luz, que praticamente não tem massa, não consegue escapar, é claro que tudo o que é matéria vai ser engolido por esse buraco negro devido ao intenso campo gravitacional, incluindo átomos e corpos celestes", explica Nascimento ao Gizmodo Brasil.

Mas, onde estão esses buracos negros? O professor da UFRN conta que os centros das galáxias são lugares que abrigam frequentemente esses objetos e é o que faz a galáxia ficar ali, conectada ao seu centro. E é aí que entra uma questão interessante. Diferentemente do que muita gente pensa, e do que é muitas vezes retratado nos filmes de ficção científica, os buracos negros não são necessariamente um objeto maligno e misterioso que vai sugando tudo impiedosamente.

"Se você tirasse o Sol e no lugar dele colocasse um buraco negro que tivesse a mesma massa que ele, os planetas poderiam estar em órbita em volta desse buraco negro da mesma forma. Se você tiver distância suficiente de um objeto, um buraco negro vai ter o mesmo campo gravitacional que uma estrela da mesma massa", explica Medeiros. Outro exemplo descrito pela astrofísica é que, neste exato momento, estamos sentindo o campo gravitacional da Terra de forma muito mais intensa do que o do Sol, mesmo a nossa estrela tendo uma massa muito maior que o nosso planeta. Isso mostra que as distâncias também são muito importantes.

Diante disso tudo, considerando que eles são invisíveis e que não podemos nos aproximar de um e voltar para contar a história, como os buracos negros foram descobertos e como os cientistas conseguem detectá-los e estudá-los?

completa e, segundo ela, é possível que a física quântica consiga mudar essa explicação, mas ainda é uma área da ciência muito precoce. "Essa imagem recente foi o mais próximo que conseguimos chegar a um buraco negro porque observamos como a luz se mexe bem próximo do buraco negro – e isso é muito importante porque se a gente consegue saber o que está acontecendo bem na borda dele, talvez isso nos ajude a entender o que está acontecendo lá dentro".

Mas, e no caso do nosso planeta? É possível a Terra inteira ser sugada por um buraco negro?

A resposta é simples: não. Além de estarmos a uma distância impossível de um buraco negro se aproximar o suficiente para sugar a Terra, se isso acontecesse, ela não seria "engolida" como uma esfera inteira e intacta, mas seria destruída antes.

"Quando as pessoas fazem essa pergunta, elas não têm ideia de quão grande são essas estruturas. Claro que um buraco negro estando próximo pode sugar tudo o que existe, mas se você pensar que o mais próximo a nós é o que está no centro da Via Láctea, seria impossível sermos sugados porque ele ainda está muito distante. Ou seja, mesmo que acontecesse, isso demoraria uma escala de tempo que é maior que a própria existência da Terra. A Terra seria destruída antes de isso acontecer. As escalas de tempo são totalmente diferentes para esses processos ocorrerem. E a Terra tem uma vida limitada que é menor que essa escala. Se fosse ocorrer, o próprio Sol e a Terra seriam destruídos antes por outras razões", diz Nascimento

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Transmigrado: livro de aventuras Marvel de Patrick

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Transmigrado: a aventura Marvel de Patrick

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5 capítulos

CONTENTE

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NO.200+

APOIAR

Sinopse

Depois de ser misteriosamente transmigrado para o mundo da Marvel, Patrick se encontra em meio ao caos da batalha entre os Vingadores e o Exército Chitauri, liderado pelo ameaçador Loki. Enquanto luta para entender sua nova realidade, ele descobre três cartas em sua posse, cada uma contendo habilidades de personagens poderosos de diferentes filmes e animes. No meio de batalhas épicas e confrontos devastadores, Patrick deve navegar pelos conflitos e desafios do universo Marvel, ao mesmo tempo em que aceita suas novas habilidades e o impacto que pode ter no mundo ao seu redor. Com o destino do universo em jogo, as escolhas de Patrick moldarão o curso da história e determinarão o resultado final da batalha entre o bem e o mal. Além disso, ele também tem a oportunidade de viajar para vários mundos, cada um com seus próprios desafios e adversidades. -------------------------------------------------- -------------------------------------------------- --------- Este será um MCU da UA. Além disso, a história não mudará muito até o enredo do filme 'A Era de Ultron'. Considere-se avisado. -------------------------------------------------- -------------------------------------------------- --------- Não possuo nada, exceto o personagem principal do livro. O Universo Marvel e os próximos mundos para os quais o MC viajaria pertenceriam aos seus respectivos criadores. Além disso, a capa não é minha. Se o proprietário da página de rosto quiser que ela seja removida, isso pode ser feito. -------------------------------------------------- -------------------------------------------------- ---------- Para mais de 5 capítulos avançados, visite meu patreon. patreon.com/StoryTeller229

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#ROMANCE1# AÇÃO1# AVENTURA1# TRANSMIGRAÇÃO1# FATIA DE VIDA1#MARVEL1

Capítulo 1

Contagem de palavras (não é um capítulo)

Um buraco negro é uma região do espaço-tempo onde a gravidade é tão forte que nada, incluindo a luz ou outras ondas eletromagnéticas, tem energia suficiente para escapar dela.[2] A teoria da relatividade geral prevê que uma massa suficientemente compacta pode deformar o espaço-tempo para formar um buraco negro.[3][4] O limite sem fuga é chamado de horizonte de eventos. Embora tenha um grande efeito no destino e nas circunstâncias de um objeto que o atravessa, não possui características localmente detectáveis de acordo com a relatividade geral.[5] Em muitos aspectos, um buraco negro age como um corpo negro ideal, pois não reflete luz.[6][7] Além disso, a teoria quântica de campos no espaço-tempo curvo prevê que os horizontes de eventos emitem radiação Hawking, com o mesmo espectro de um corpo negro com temperatura inversamente proporcional à sua massa. Esta temperatura é da ordem de bilionésimos de Kelvin para buracos negros estelares, tornando essencialmente impossível observá-la diretamente.

Objetos cujos campos gravitacionais são fortes demais para a luz escapar foram considerados pela primeira vez no século XVIII por John Michell e Pierre-Simon Laplace.[8] Em 1916, Karl Schwarzschild encontrou a primeira solução moderna da relatividade geral que caracterizaria um buraco negro. David Finkelstein, em 1958, publicou pela primeira vez a interpretação do "buraco negro" como uma região do espaço da qual nada pode escapar. Os buracos negros foram durante muito tempo considerados uma curiosidade matemática; foi só na década de 1960 que o trabalho teórico mostrou que se tratava de uma previsão genérica da relatividade geral. A descoberta de estrelas de nêutrons por Jocelyn Bell Burnell em 1967 despertou interesse em objetos compactos colapsados gravitacionalmente como uma possível realidade astrofísica. O primeiro buraco negro conhecido foi Cygnus X-1, identificado por vários pesquisadores de forma independente em 1971.[9][10]

Buracos negros de massa estelar se formam quando estrelas massivas entram em colapso no final do seu ciclo de vida. Após a formação de um buraco negro, ele pode crescer absorvendo massa do seu entorno. Buracos negros supermassivos com milhões de massas solares (M☉) podem se formar absorvendo outras estrelas e fundindo-se com outros buracos negros. Há consenso de que existem buracos negros supermassivos nos centros da maioria das galáxias.

A presença de um buraco negro pode ser inferida através da sua interação com outra matéria e com radiação eletromagnética, como a luz visível. Qualquer matéria que caia sobre um buraco negro pode formar um disco de acreção externo aquecido por fricção, formando quasares, alguns dos objetos mais brilhantes do universo. Estrelas que passam demasiado perto de um buraco negro supermassivo podem ser fragmentadas em serpentinas que brilham intensamente antes de serem "engolidas".[11] Se outras estrelas orbitam um buraco negro, as suas órbitas podem ser usadas para determinar a massa e a localização do buraco negro. Tais observações podem ser usadas para excluir possíveis alternativas, como estrelas de nêutrons. Desta forma, os astrónomos identificaram numerosos candidatos a buracos negros estelares em sistemas binários e estabeleceram que a fonte de rádio conhecida como Sagitário A*, no centro da Via Láctea, contém um buraco negro supermassivo com cerca de 4,3 milhões de massas solares.

História

Vista simulada de um buraco negro em frente à Grande Nuvem de Magalhães. Observe o efeito de lente gravitacional, que produz duas visões ampliadas, mas altamente distorcidas, da Nuvem. Na parte superior, o disco da Via Láctea parece distorcido em um arco. Publicado em 2019.[12]

A ideia de um corpo tão grande que nem mesmo a luz poderia escapar foi brevemente proposta pelo pioneiro astronômico e clérigo inglês John Michell em uma carta publicada em novembro de 1784. Os cálculos simplistas de Michell presumiram que tal corpo poderia ter a mesma densidade que o Sol, e concluiu que se formaria quando o diâmetro de uma estrela excedesse o do Sol por um fator de 500, e sua velocidade de escape na superfície excedesse a velocidade normal da luz. Michell referiu-se a esses corpos como estrelas escuras.[13] Ele observou corretamente que tais corpos supermassivos, mas não irradiantes, podem ser detectáveis através de seus efeitos gravitacionais em corpos visíveis próximos.[8][14][15] Os estudiosos da época ficaram inicialmente entusiasmados com a proposta de que 'estrelas escuras' gigantes, mas invisíveis, pudessem estar escondidas à vista de todos, mas o entusiasmo diminuiu quando a natureza ondulatória da luz se tornou aparente no início do século XIX,[16] como se a luz fosse um onda em vez de uma partícula, não estava claro qual influência a gravidade teria no escape das ondas de luz, se houvesse alguma.

A física moderna desacredita a noção de Michell de um raio de luz disparado diretamente da superfície de uma estrela supermassiva, sendo desacelerado pela gravidade da estrela, parando e depois caindo em queda livre de volta à superfície da estrela.[17]

Relatividade geral

Veja também: História da relatividade geral

Relatividade geral

���+���=����

Introdução

História

Linha do tempo

Formulação matemática

Testes

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Problema Kepler

Lente gravitacional

Ondas gravitacionais

Arrastar quadros

Efeito geodésico

Horizonte de eventos

Singularidade

Buraco negro

Espaço-tempo

Diagramas de espaço-tempo

Espaço-tempo Minkowski

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e

Em 1915, Albert Einstein desenvolveu sua teoria da relatividade geral, tendo mostrado anteriormente que a gravidade influencia o movimento da luz. Apenas alguns meses depois, Karl Schwarzschild encontrou uma solução para as equações de campo de Einstein que descreve o campo gravitacional de uma massa pontual e de uma massa esférica.[18][19] Poucos meses depois de Schwarzschild, Johannes Droste, aluno de Hendrik Lorentz, deu independentemente a mesma solução para a massa pontual e escreveu mais extensivamente sobre suas propriedades.[20][21] Esta solução teve um comportamento peculiar no que hoje é chamado de raio de Schwarzschild, onde se tornou singular, o que significa que alguns dos termos das equações de Einstein tornaram-se infinitos. A natureza desta superfície não era bem compreendida na época. Em 1924, Arthur Eddington mostrou que a singularidade desapareceu após uma mudança de coordenadas, embora tenha demorado até 1933 para Georges Lemaître perceber que isso significava que a singularidade no raio de Schwarzschild era uma singularidade de coordenadas não físicas. Arthur Eddington, entretanto, comentou sobre a possibilidade de uma estrela com massa comprimida ao raio de Schwarzschild em um livro de 1926, observando que a teoria de Einstein nos permite descartar densidades excessivamente grandes para estrelas visíveis como Betelgeuse porque "uma estrela de 250 milhões de km de raio poderia possivelmente não teria uma densidade tão alta quanto a do Sol. Em primeiro lugar, a força da gravitação seria tão grande que a luz seria incapaz de escapar dela, os raios caindo de volta para a estrela como uma pedra para a Terra. Em segundo lugar, o desvio para o vermelho das linhas espectrais seria tão grande que o espectro desapareceria. Em terceiro lugar, a massa produziria tanta curvatura da métrica do espaço-tempo que o espaço se fecharia em torno da estrela, deixando-nos do lado de fora (ou seja, em lugar nenhum)." [23][24]

Em 1931, Subrahmanyan Chandrasekhar calculou, usando a relatividade especial, que um corpo não rotativo de matéria degenerada por elétrons acima de uma certa massa limite (agora chamado de limite de Chandrasekhar em 1,4 M☉) não tem soluções estáveis. Seus argumentos foram contestados por muitos de seus contemporâneos, como Eddington e Lev Landau, que argumentaram que algum mecanismo ainda desconhecido impediria o colapso.[26] Eles estavam parcialmente corretos: uma anã branca ligeiramente mais massiva que o limite de Chandrasekhar entrará em colapso e se transformará em uma estrela de nêutrons,[27] que é ela própria estável. Mas em 1939, Robert Oppenheimer e outros previram que as estrelas de nêutrons acima de outro limite (o limite de Tolman-Oppenheimer-Volkoff) entrariam em colapso ainda mais pelas razões apresentadas por Chandrasekhar, e concluíram que nenhuma lei da física provavelmente interviria e impediria pelo menos alguns estrelas do colapso em buracos negros.[28] Seus cálculos originais,