Buracos negros são manchas escuras no tecido do espaço-tempo, singularidades incrivelmente densas com uma gravidade tão forte que nada pode escapar de suas garras. Eles passam o tempo fazendo uma coisa: devorar matéria. Chegue perto o suficiente de um buraco negro e você é espaguete cósmico, esticado em pedaços, sugado para dentro, para nunca mais voltar. Simples e direto, certo?
Mas, como se vê, os buracos negros são mais do que apenas aspiradores cósmicos. Em 2019, os físicos espiaram a escuridão insondável e tiraram a primeira imagem de um buraco negro. Eles também aprenderam mais sobre como essas bestas bizarras e insaciáveis funcionam. Da propensão a ganhar e perder cabelos, às misteriosas entranhas, aonde podem levar, aqui estão 14 novas coisas que aprendemos sobre buracos negros em 2019.
Uma imagem inesquecível
Depois de anos de antecipação, estava aqui! Os cientistas em 2019 tiraram uma imagem absolutamente inesquecível do buraco negro M87, no coração da galáxia Virgo A, a cerca de 53 milhões de anos-luz de distância. O primeiro close da singularidade, capturado por uma rede de telescópios ao redor do mundo conhecida como Event Horizon Telescope, parece um pequeno local granulado cercado por um anel laranja difuso. Mas essa pequena imagem pixelizada é na verdade um buraco negro do tamanho do sistema solar e 6,5 bilhões de vezes a massa do nosso sol.
O brilho laranja ardente que circunda seu coração negro demarca seu horizonte de eventos, o anel de matéria que gira em torno de um buraco negro antes de cair. Quando esfrega contra outras matérias em alta velocidade, produz energia e brilha para formar um disco de acúmulo. o anel laranja.
Buracos negros crescem cabelo e depois ficam carecas novamente
Este ano, aprendemos que os buracos negros têm cabelo, mas na maioria das vezes são tão carecas quanto bolas brancas. O que isso significa exatamente? Historicamente, os físicos acreditavam que as singularidades eram carecas ou inexpressivas, o que significa que tinham apenas três propriedades: massa, momento angular e carga elétrica. Tudo o que aqueles Pac-Mans celestiais consumiram ao longo da vida foi trancado atrás do horizonte de eventos, e nenhuma informação sobre os hábitos alimentares de um buraco negro pôde ser recuperada mais tarde.
Mas em 2016, o falecido físico Stephen Hawking, juntamente com outros, publicou um artigo propondo que os buracos negros tenham "cabelo" ou características distintas. Esses pêlos eram mudanças sutis no horizonte de eventos, bem como no horizonte de Cauchy - o ponto em que causa e efeito oscilam - que tornariam os buracos negros distinguíveis um do outro. Pelo menos, como um estudo de 2018 afirmou, esse foi o caso dos chamados buracos negros "extremos" ou daqueles com carga elétrica máxima. No início deste ano, os físicos descobriram que mesmo os não tão extremos - aqueles que giram a uma velocidade quase máxima, mas sem carga, ou aqueles com uma carga máxima possível, mas sem rotação - também podem ter cabelos.
Mas, como se vê, os buracos negros brotam rapidamente alguns tufos de "cabelos" finos, que acabam perdendo, informou a Live Science na época.
No momento, a questão de saber se os buracos negros são mais parecidos com o Sr. T ou com Heather Locklear é pura especulação. Mas o maior detector de ondas gravitacionais do mundo poderá em breve encontrar evidências para apoiar uma teoria em detrimento de outra, dizem os especialistas.
Impossivelmente grande buraco negro
Em novembro, os cientistas disseram ter encontrado um buraco negro a 15.000 anos-luz de distância que era tão grande que não deveria existir. Eles supuseram sua existência depois de detectar uma estrela cerca de 8 vezes mais massiva que o nosso sol, que parecia estar circulando uma região de espaço escuro e vazio. Com base no quanto aquela estrela mexeu, eles calcularam que a estrela provavelmente estava circulando um buraco negro 70 vezes a massa do nosso sol; anteriormente, os cientistas pensavam que os buracos negros estelares, ou aqueles que se formam após o colapso de uma estrela massiva, poderiam ter massas não superiores a 30 vezes a do nosso Sol - pelo menos em galáxias com uma composição química semelhante à nossa.
"Essa descoberta nos obriga a reexaminar nossos modelos de como se formam os buracos negros de massa estelar", disse o diretor do Observatório de Ondas Gravitacionais por Interferômetro a Laser (LIGO) e o professor da Universidade da Flórida, David Reitze, que não participou do estudo. declaração no momento.
Sobre aquele buraco negro impossível ...
Infelizmente, na maioria das vezes, as descobertas que parecem desafiar as leis da física não se sustentam. O buraco negro que se tornou impossivelmente grande provavelmente era impossível, de acordo com alguns artigos publicados no banco de dados do arXiv em dezembro.
O incrivelmente grande buraco negro provavelmente era apenas um buraco negro de tamanho regular, e a equipe de pesquisa que inicialmente analisou os números simplesmente cometeu um erro ao interpretar as emissões de luz provenientes do sistema binário buraco negro / estrela. Ao confundir a luz da estrela companheira com as emissões fracas que viriam do disco de acreção do buraco negro, ou o anel de matéria circulando sua boca, os pesquisadores superestimaram a massa do buraco negro em pelo menos duas vezes, segundo os estudos publicados no arXiv. .
Buracos negros como doadores da vida galáctica
Buracos negros são os supervilões da história épica do universo. Eles matam indiscriminadamente. E nada ao seu alcance está a salvo deles.
Mas pode haver mais para esses assassinos cósmicos com cara de pedra. Buracos negros podem realmente ser os motores da vida das galáxias. No frenesi alimentar, os buracos negros também enviam bolhas de gás quente e turbulento pelo cosmos, segundo um estudo de novembro. Esse plasma quente pode estar mantendo galáxias vivas que, de outra forma, esfriariam e morreriam, segundo o estudo. Outro estudo, publicado em maio, descobriu que a radiação emitida pelos buracos negros poderia alimentar a vida alienígena - desde que ela exista em uma zona de Goldilocks, não muito longe e nem muito perto do centro da galáxia. À medida que esses buracos negros se alimentam, sua radiação e luz podem alimentar a fotossíntese e facilitar a formação dos blocos de construção biomoleculares da vida, segundo o estudo.
Buracos negros podem não ser buracos negros
Ou talvez os buracos negros sejam apenas mal compreendidos. Como, principalmente incompreendido. Uma teoria selvagem, proposta por um matemático e um físico neste verão, sugere que os buracos negros como os conhecemos podem não existir.
Segundo Einstein, os buracos negros são manchas infinitamente pequenas e infinitamente densas, conhecidas como singularidade, onde a matemática da relatividade geral se decompõe. Mas, de acordo com a nova pesquisa, uma simplificação matemática comum usada para analisar a teoria da relatividade pode ter uma falha. Como resultado, os buracos negros podem não ser singularidades. Em vez disso, eles podem ser bolsos de espaço cheios de energia escura. E isso pode explicar algumas descobertas surpreendentes do maior caçador de ondas gravitacionais do mundo.
Existem mini buracos negros
Os buracos negros certamente podem ser grandes, mas podem ser pequenos? Acontece que pequenos buracos negros, cerca da metade do tamanho dos conhecidos, poderiam existir no espaço. A maioria dos buracos negros de massa regular tem cerca de 5 a 6 vezes a massa do nosso sol.
Em novembro, astrônomos observando as margens da Via Láctea, a cerca de 10.000 anos-luz de distância, encontraram evidências fracas de um buraco negro com cerca de 3,3 vezes a massa do sol. É grande demais para ser uma estrela de nêutrons, mas menor do que qualquer buraco negro conhecido. Tais buracos negros foram previstos, mas nunca haviam sido vistos antes.
Buraco negro da Via Láctea tem uma chama
Falando da Via Láctea, o buraco negro supermassivo em nossa galáxia doméstica é algo muito estranho. Normalmente, o disco de acreção de um buraco negro brilha mais quando está mais ativo, porque mais matéria está se esfregando e criando atrito. Em maio, tudo estava calmo para o buraco negro central da Via Láctea, Sagitário A *.
Então, os astrônomos notaram uma chama estranha, com o buraco negro brilhando que os astrônomos mais brilhantes já haviam visto, pelo menos no espectro infravermelho.
Não está claro o que é esse surto estranho, mas os cientistas pensam que o surto foi causado quando um objeto ou estrela empoeirada se barbeou com Sagitário A *.
Os maiores buracos negros formados em um piscar de olhos
Objetos celestes maciços como Sagitário A * parecem ter levado uma eternidade para se formar, mas os maiores buracos negros do universo provavelmente se formaram em um piscar de olhos, cosmicamente falando.
Um estudo publicado em junho sugeriu que buracos negros supermassivos poderiam ter se formado nos primeiros 800 milhões de anos da história do universo - e tudo o que seria necessário seria uma grande nuvem de gás. À medida que as nuvens de gás se acumulavam e se ligavam gravitacionalmente, elas entrariam em colapso com seu próprio peso, formando um pequeno buraco negro sem a necessidade de uma estrela que se tornasse supernova. Esses chamados "buracos negros em colapso direto" teriam continuado a acumular matéria em um ritmo devastador, crescendo 10.000 vezes ao longo de apenas 150 milhões de anos.
Nesse ponto, eles simplesmente pararam - deixando para trás os buracos negros supermassivos que pontilham nosso universo hoje.
UFOs voam para fora de buracos negros
O que é mais estranho que um buraco negro? Um OVNI voando fora de um. Neste caso, no entanto, UFO significa vazão ultra-rápida, e é um vento quente que parece fluir do disco de acreção de um buraco negro.
Um estudo publicado em agosto descobriu que esses OVNIs podem explicar por que o espaço próximo ao coração das galáxias é relativamente escasso. OVNIs de buracos negros supermassivos em centros galácticos podem agir como limpa-neves, empurrando toda a matéria extra nas imediações de um buraco negro para mais longe de sua periferia, segundo o estudo.
Planeta 9 pode realmente ser um buraco negro
Falando em objetos não identificados, o misterioso objeto celeste em nosso sistema solar conhecido como Planeta 9 pode na verdade ser um buraco negro do tamanho de uma toranja.
Existem alguns objetos estranhos, além de Netuno, que se comportam como se estivessem sendo governados pela gravidade de algum objeto próximo que não podemos ver. Eles orbitam para longe dos outros oito planetas e parecem estar orientados em um plano diferente.
Alguns teóricos fizeram cálculos e concluíram que existe um planeta lá fora - com uma órbita instável - que é cerca de 10 a 20 vezes a massa da Terra. Mas em um estudo publicado em outubro, outros cientistas que realizaram trituração de números separados descobriram que um minúsculo buraco negro primordial, do tamanho de uma toranja, também poderia explicar o comportamento estranho desses objetos trans-netunianos.
Enviar mensagens através de um buraco negro faria com que ele se evapore
Buracos negros podem ser buracos de minhoca em um universo alternativo. Mas não se preocupe em tentar enviar uma mensagem pelo buraco de minhoca para alguém nesse universo alienígena.
Em agosto, os cientistas descobriram que o envio de uma minúscula mensagem através de um buraco negro alteraria o buraco negro, fazendo com que ele se evapore. A primeira mensagem a ser transmitida pelo buraco de minhoca reduziria o buraco negro receptor em 30%, e cada mensagem subsequente diminuiria ainda mais o buraco negro - enquanto carregava cada vez menos informações. Depois de apenas algumas transmissões, a mensagem não carregava informações e o buraco negro receptor desaparecia.
Estrangeiros poderiam disparar lasers em buracos negros
Pew! Pew! Pew! Buracos negros podem não apenas alimentar a vida em mundos alienígenas; eles também podem permitir que alienígenas naveguem pela galáxia. Ao disparar lasers em buracos negros, extraterrestres avançados podem gerar fótons bumerangues ou partículas de luz em torno dos poços de gravidade que cercam os buracos negros. Esses fótons circulavam e retornavam ao receptor, mas no processo eles minavam parte do momento do buraco negro e o transformavam em energia. À medida que o fóton voltava, os alienígenas podiam converter essa energia em momento para impulsionar seus movimentos através da galáxia, e o processo poderia ser repetido várias vezes.
Podemos resgatá-lo de um buraco negro
À medida que você passa pelo horizonte de eventos de um buraco negro, o tempo diminui, você se estica como espaguete e fica em pedaços, certo? Não tão rápido. Pode haver uma maneira de resgatar as pessoas dessas armadilhas da morte celestial, pelo menos de acordo com uma nova teoria especulativa.
Segundo essa teoria, pode haver uma maneira de enredar dois buracos negros. (O emaranhamento quântico é o efeito estranho, geralmente visto apenas em pequenas escalas subatômicas, nas quais duas partículas ou objetos estão inextricavelmente ligados a grandes distâncias.) Ninguém jamais conseguiu emaranhar objetos visíveis a olho nu, mas supondo que houvesse uma maneira de enredar dois objetos tão maciços quanto buracos negros, pode ser possível usá-los como uma maneira de se teletransportar instantaneamente entre dois locais. Nesse caso, se você cair acidentalmente em um buraco negro, pode haver uma maneira de tirá-lo - embora em outro momento e local.
Girar buracos negros pode facilitar a viagem hipersônica
Aperte o cinto, coloque seus fones de ouvido com cancelamento de ruído e relaxe - você está prestes a pular em um buraco negro giratório. Claro, há uma chance muito grande de você ser despedaçado e nunca mais ser visto novamente, mas pelo menos alguns físicos pensam que entrar em um buraco negro em rotação pode realmente ser uma experiência bem diferente. De fato, girar buracos negros pode ser mais como portais temporais suaves.
Vamos supor que existem buracos de minhoca e que os buracos negros são o caminho para eles. Certos tipos de buracos negros supermassivos, como o gigante gentil no coração de nossa galáxia, não giram muito. E novos cálculos sugerem que viajar para um buraco negro não seria uma viagem acidentada, porque sua rotação lenta significaria encolhimentos e alongamentos desprezíveis e estaria bem dentro da faixa de tensões que uma nave espacial poderia suportar.
