O que são buracos negros?
Buracos negros são objetos cósmicos massivos que são quase impossíveis de ver porque
Os buracos negros não são bolas negras como estamos acostumados a vê-los. Eles são transparentes, mas deixam uma sombra preta. Não é nem mesmo um buraco, mas um absorvedor esférico de tudo que cai sob a influência de sua gravidade.
Como aparecem os buracos negros?
Estrelas que excedem a massa e o tamanho do nosso Solmuitas vezes, no final de sua vida, explodem e formam uma estrela de nêutrons, ou começam a encolher fortemente, como se "caindo" para dentro, diminuindo rapidamente seu tamanho com uma massa constante. A densidade da matéria em um ponto compressível torna-se muito alta e, conseqüentemente, a gravidade aumenta muito. Quando o tamanho de uma estrela se torna tão pequeno e a densidade é tão alta em um lugar, ela "cai" para dentro, resultando em um buraco negro.
Um buraco negro, por exemplo, com uma massa de um Sol será menor em tamanho do que nossa estrela.
No entanto, estrelas pequenas como o nosso Sol não se transformarão em um buraco negro no final de suas vidas – sua massa nem é suficiente para explodir e formar uma supernova.Haverá uma explosão, é claro, mas no estágio final, as pequenas estrelas se transformam em anãs brancas – estrelas muito pequenas e quentes, que também desaparecerão em breve.
Atualmente, conhecemos quatro maneiras diferentes de formar buracos negros.
- O mais bem estudado é aquele associado ao estelarcolapso. Uma estrela grande o suficiente forma um buraco negro depois que sua fusão nuclear cessa, porque tudo o que já poderia ser sintetizado foi sintetizado. Quando cessa a pressão criada pela fusão, a matéria começa a cair em direção ao seu próprio centro gravitacional, tornando-se cada vez mais densa. No final, torna-se tão denso que nada pode superar o efeito gravitacional na superfície da estrela: é assim que nasce um buraco negro. Esses buracos negros são chamados de "buracos negros de massa solar" e são os mais comuns.
- O próximo tipo comum de buraco negrosão "buracos negros supermassivos" que podem ser encontrados no centro de muitas galáxias e que têm massas cerca de um bilhão de vezes maiores que os buracos negros de massa solar. Ainda não se sabe exatamente como são formados. Acredita-se que eles começaram como buracos negros de massa solar, que em centros galácticos densamente povoados consumiram muitas outras estrelas e cresceram. No entanto, eles parecem absorver matéria mais rápido do que esta ideia simples sugere, e como exatamente eles fazem isso ainda é um assunto de pesquisa.
- Uma ideia mais controversa eram os buracos negros primordiais,que poderia ter sido formado por virtualmente qualquer massa em grandes flutuações de densidade no universo primitivo. Embora seja possível, é difícil encontrar um modelo que os produza sem criá-los em excesso.
- Finalmente, existe a ideia de que o Grande Hadrono colisor pode formar pequenos buracos negros com massas próximas à massa do bóson de Higgs. Isso só funciona se nosso universo tiver dimensões extras. Até o momento, não houve confirmação a favor dessa teoria.
Qual o tamanho dos buracos negros?
Você pode pensar no horizonte de um buraco negro como uma esfera, e seu diâmetroserá diretamente proporcional à massa do buraco negro.em um buraco negro, maior o buraco negro se torna.
Em comparação com objetos estelares, buracos negrosminúsculo porque a massa é comprimida em volumes muito pequenos sob a influência da pressão gravitacional irresistível. O raio de um buraco negro com a massa do planeta Terra, por exemplo, é de apenas alguns milímetros. Isso é 10.000.000.000 vezes menor que o raio atual da Terra.
O raio do buraco negro é chamado de raio de Schwarzschild em homenagem a Karl Schwarzschild, que primeiro deduziu os buracos negros como uma solução para a teoria geral da relatividade de Einstein.
Onde estão os buracos negros?
Na maioria das vezes, eles estão localizados no centro das galáxias.Eles têm uma grande força de gravidade, graças à qual conseguem manter os sistemas estelares a uma distância muito grande, formando as galáxias que conhecemos hoje.
No centro de nossa Via Láctea também háum buraco negro supermassivo chamado Sagitário A *. É 4,02 milhões de vezes mais pesado que o Sol e seu raio é ≈ 45 unidades astronômicas (uma unidade astronômica = uma distância da Terra ao Sol).
Além dos buracos negros supermassivos, há também buracos negros "locais" nos centros da galáxia, que se formam após o desaparecimento de estrelas massivas.
O que há dentro de um buraco negro?
Ninguém sabe ao certo. A relatividade geral prevê que um buraco negro tem uma singularidade, um lugar onde as forças de maré se tornam infinitamente grandes, e uma vez que você cruza o horizonteNão dá para chegar a outro lugar senão na singularidade.Assim, é melhor não usar a relatividade geral nesses lugares – ela simplesmente não funciona.Para dizer o que está acontecendo dentro de um buraco negro, precisamos de uma teoria da gravidade quântica.É geralmente aceito que essa teoria substituirá a singularidade por outra coisa.
Por que poderia haver universos dentro de um buraco negro?
Existem muitos buracos negros hipotéticos -com ou sem carga elétrica, girando ou estacionária, rodeada de matéria ou flutuando no espaço vazio. Alguns desses buracos negros hipotéticos provavelmente existem em nosso universo. Por exemplo, um buraco negro girando cercado por matéria em queda é um tipo bastante comum desses objetos.
Mas alguns outros tipos de buracos negros sãopuramente teórico. Seu comportamento e propriedades podem ser descritos baseando-se apenas em métodos matemáticos. Um desses objetos é um buraco negro eletricamente carregado cercado por um espaço anti-de Sitter. Este tipo de espaço tem uma curvatura geométrica negativa constante e tem o formato de uma sela.
Não existe tal espaço em nosso Universoexiste, mas sua existência em teoria abre muitos efeitos interessantes que podem ser investigados. Um dos motivos pelos quais vale a pena investigar é que os buracos negros carregados têm muito em comum com os buracos negros em rotação que existem em nosso universo.
Os autores do novo estudo descobriram que , quando esses buracos negros se tornam relativamente frios, eles criamNa superfície de um objeto, essa névoa suportaComo resultado, um meio supercondutor é formado em tal névoa.Além do horizonte de eventos usual, esses buracos negros também têm um horizonte interno, graças ao qual é possível penetrar buracos negros carregados sem se quebrar em átomos .
Os cientistas mostraram que do outro lado doburaco negro você pode esperar efeitos misteriosos. Os pesquisadores descobriram que as regiões mais internas de um buraco negro supercondutor podem representar um universo em expansão - um lugar onde o espaço pode se esticar e deformar em taxas diferentes em direções diferentes.
Além disso, dependendo da temperatura do buraco negro em algumas dessas regiões do espaço,Uma nova rodada de oscilações ocorrerá, o que criará outro pedaço de espaço em expansão, que causaráUma nova rodada de vibrações, que então cria uma nova região de expansão do espaço, e assim por diante ad infinitum.Será um mini-universo fractal, repetindo-se infinitamente à medida que encolhe de tamanho.
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