“Ele é um monstro absoluto, o campeão dos pesos-pesados do Universo”, disse à BBC o professor Heino Falcke, da Universidade Radboud, na Holanda, que originalmente propôs tentar registrar a imagem do buraco negro na distante galáxia M87.

Mas o que é um buraco negro?

Em 2017, o programa da BBC Os Casos Curiosos de Rutherford e Fry fez essa pregunta. A matemática Hannah Fry e a geneticista Adam Rutherford foram conversar com o astrônomo Andrew Pontzen, que estuda a origem e a evolução do universo, e descobriram que muito pouco se sabe sobre os buracos negros.

“Essencialmente, um buraco negro é um monte de coisa que está presa em um espaço tão pequeno que nada pode sair, nem mesmo a luz”, explicou Andrew Pontzen, dizendo que “esse monte de coisa” fica tão denso a ponto de ter gravidade própria.

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Os buracos negros surgem a partir de estrelas moribundas, que explodem no final da vida. Depois de consumirem todo o seu combustível, sofrem um colapso gravitacional interno. O que resta delas é transformado em um objeto super compacto do qual nem a luz consegue escapar.

A atração da gravidade dentro desses objetos é tão forte que os fazem começar a sugar tudo que se aproxima.

“Ninguém sabe muito sobre buracos negros, é por isso que eles são tão fantásticos. Não apenas não os entendemos bem, mas o pouco que entendemos expõe os mais estranhos fenômenos da física”, reconheceu o astrônomo Andrew Pontzen em 2017.

Apesar de pesquisadores ainda conhecerem pouco sobre os buracos negros, sabe-se, por exemplo, que não é qualquer estrela que se transforma em buraco negro ao morrer. Apenas as com peso suficiente, aquelas que são ao menos 25 vezes maiores que o nosso Sol, são capazes de criar esses abismos que tudo sugam.

Estima-se que existam 100 milhões de buracos negros na Via Láctea, a galáxia da qual o Sistema Solar faz parte.

A Terra pode ser engolida por um Buraco negro?

As chances de o planeta Terra ser engolida por um buraco negro são quase inexistentes, mas já imaginou o que aconteceria se isso ocorresse? Como seria esse evento catastrófico, além do fato de que todos morreríamos? Bem, podemos ter uma ideia de como seria isso sob o ponto de vista astronômico, com a ajuda da “Calculadora de Colisão de Buracos Negros”.

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De acordo com a ferramenta desenvolvida por Álvaro Díez, um estudante de física da Universidade de Varsóvia, na Polônia, se nosso planeta fosse consumido por um buraco negro, seriam liberados 32.204.195.564.497.649.676.480.000.000.000.000 megajoules de energia. Isso é cerca de 54 quintilhões de vezes todo o consumo anual de energia da humanidade.

No entanto, nosso pequeno planeta não afetaria muito a aparência das coisas ao redor de um buraco negro supermassivo. Por exemplo, o Sagittarius A*, o monstro que mora no coração da Via Láctea, tem cerca 4 milhões de vezes a massa do Sol. Se a Terra fosse engolida por ele, o horizonte de eventos – o ponto próximo ao buraco negro de onde nada, nem mesmo a luz, pode escapar – aumentaria em meros 0,00000000007281%.

Mas e se tivéssemos um encontro com um buraco negro menor, com “apenas” 20 massas solares, a diferença que causaríamos no horizonte de eventos seria maior, com 0,000014562% de aumento.

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Essa calculadora é uma ferramenta interessante porque permite escolher não apenas os efeitos da colisão da Terra com um buraco negro, como permite estimar colisões com outros objetos massivos, incluindo estrelas. E você também pode escolher a massa dos dois corpos envolvidos no cálculo. Por exemplo: uma colisão envolvendo dois buracos negros, cada um contendo cerca de 30 massas solares, produziria um único buraco negro de 59 massas solares; o horizonte de eventos desse novo objeto teria 174,6 quilômetros de largura, 97% maior que o dos buracos negros originais que colidiram.

Embora as chances de sermos devorados por um buraco negro não devam ser 100% descartadas, podemos ficar tranquilos quanto a isso por alguns bilhões de anos. É que as melhores possibilidades de esse evento cataclísmico ocorrer será quando houver uma colisão entre a Via Láctea e a galáxia de Andrômeda, o que está previsto para acontecer dentro de 4 bilhões de anos.

Dentro dos buracos negros há tudo o que entrou nele. O problema é que não se sabe em que estado as coisas estão lá dentro.

Mas se fosse possível chegar e entrar em um desses buracos, o que veríamos?

Existem diferentes teorias. “Uma das possibilidades é ‘a muralha de fogo’ que, como o nome sugere, é um bando de partículas em chamas que iria fritá-lo como uma batata”, disse Pontzen.

Sobre a forma, sabemos que buracos negros são corpos esféricos. E se estiver girando – o que é bem provável, já que todos objetos no universo giram em algum grau – o buraco seria mais largo no centro, ao invés de ser um circulo perfeito.

A força da gravidade atrai gás e poeira que se acumulam em uma espiral. À medida que o material é consumido, o atrito o aquece a bilhões de graus, produzindo grandes quantidades de radiação e vazando energia e partículas carregadas.

Os cientistas que fotografaram o buraco da galáxia M87 capturaram, na verdade, rajadas de radiação dos objetos sugados por ele.

Tecnicamente, não é possível ver diretamente buracos negros. É possível, contudo, ver a sombra deles, uma espécie de ilusão visual criada pela gravidade.

A aparência é de um anel brilhante que margeia a sombra do buraco negro. A parte interna desse anel de material gira a uma velocidade próxima à da luz.

De acordo com a teoria da relatividade de Albert Einstein, uma fonte de luz parecerá mais brilhante se estiver se aproximando de você. Então, quando o material composto de poeira e gás estiver se aproximando do ângulo a partir do qual você olha, isso pareceria brilho crescente dentro do buraco negro.

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Uma das primeiras pessoas a conceber a ideia do buraco negro foi o reverendo inglês John Michell, geólogo, astrônomo e um dos grandes cientistas esquecidos da história.

Em 1783, ele propôs a existência de “estrelas escuras” – a versão newtoniana do buraco negro cujo campo gravitacional era tão grande que nem luz podia escapar.

Há um século, Einstein calculou que a força da gravidade poderia distorcer o espaço-tempo. Suas equações previam que um corpo de densidade muito alta poderia se esconder atrás de um horizonte de eventos. Ele chegou a vislumbrar um anel brilhante no entorno de uma forma escura.

Mas foi o físico Karl Schwarzschild resolveu as equações de Einstein e calculou quão grande a massa precisaria ser para ter uma força gravitacional tão forte que impedisse a luz de sair.

E o astrofísico John Archibald Wheeler, um dos últimos colaboradores de Einstein, foi quem popularizou o termo buraco negro.

No entanto, muitos astrônomos continuaram, por décadas, a considerar a ideia dos buracos negros como “absurda” e muitos se recusaram a aceitar que uma estrela morta poderia produzir um buraco invisível e ao mesmo tempo imenso no tecido do espaço e do tempo.

Mas, ao longo do tempo, foram descobertas outras evidências para reforçar a existência desses buracos, além da confirmação dos cálculos da matemática e da física.

“Temos provas confiáveis de que existem objetos que se comportam exatamente como os buracos negros”, afirmou a astrofísica Sheila Rowan à BBC em 2017. “A observação da maneira como estrelas e gás se movem em algumas regiões do espaço nos diz que há uma enorme quantidade de massa comprimida em um pequeno espaço com efeitos gravitacionais superfortes”, emendou Rowan.

“É verdade que não podemos vê-los, mas observações do LIGO (Observatório Avançado de Interferometria por Ondas Gravitacionais a Laser) foram capazes de detectar ondas gravitacionais no espaço criadas por fusões de imensos buracos negros bilhões de anos atrás”, acrescentou a especialista.

E, em 2019, pesquisadores divulgaram a primeira foto de um buraco negro, que sugere que Einstein estava certo. Mas ainda há muito o que se desvendar.