1 Minuto Astronomia

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Artigo por: Sonia Antón, Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa

Imagine o nosso planeta…com todos os oceanos, montanhas, animais, casas, plantas, pessoas, uma quantidade enorme de matéria distribuída por um enorme volume, cerca de 5 toneladas por metro cúbico. E imagine que, de repente, tudo isto era comprimido até ficar com apenas alguns centímetros, do tamanho de uma pequena bola de  8.8 cm, algo como 2 000 000 000 000 000 000 000 000 000 toneladas por metro cúbico. Teríamos criado um BURACO NEGRO!!!!

Então, um buraco negro é uma região do espaço em que o campo gravitacional, o mesmo campo que nos mantém presos à Terra, é tão forte que nada que dele se aproxime, nem mesmo a luz, lhe consegue escapar.

É da morte de uma estrela de enormíssima massa que são criados os buracos negros. As estrelas nascem, vivem e morrem quando no seu interior cessam as reacções nucleares responsáveis pela luz estelar. O Sol, a nossa estrela, a que temos mais próxima, está na sua meia idade, uns “meros” 4.5 mil milhões de anos! É uma estrela mediana em termos de massa tendo “apenas” cerca de 333 mil vezes a massa da Terra ! Quando o Sol morrer, dentro de outros 4.5 mil milhões de anos, será de uma forma suave e discreta, diluindo as camadas mais exteriores no meio interestelar e eternizando-se no remanescente, uma pequena e compacta bola de massa fria. Mas quando se esgota o combustível nuclear nas estrelas de grande massa (superior a 8 vezes a massa do Sol) algo completamente diferente acontece: primeiro uma violenta explosão, uma supernova, e depois um rápido colapso gravitacional da matéria que restar. E, se existirem mais de 3 massas solares “de restos”, da implosão resulta um buraco negro!

Os buracos negros têm uma espécie de superfície, a que chamamos o horizonte de eventos, que é uma espécie de fronteira entre o conhecido e o desconhecido. Nada do que lá se encontra pode passar para fora,  nem matéria, nem luz. É o lado NEGRO do buraco e tudo do “lado de cá”, que se aproximar dessa fronteira será inexoravelmente engolido. Os buracos negros são invisíveis!

E qual é a grandeza dos buracos negros? Existem buracos negros pequenos, médios e grandes. A sua dimensão está directamente relacionada com a sua massa: quanto maior a massa, maior a dimensão. Os mais pequenos e comuns, os chamados estelares, têm massas da ordem de 10 vezes a massa do Sol. Todos os até agora detectados vivem em sistemas binários constituídos por uma estrela e um buraco negro, em que este último suga material da companheira estrela, material que rodopia num disco de acreção à sua volta. É assim um dos mais estudados buracos negros,  Cygnus X-1 que se encontra na direcção da constelação do Cisne, mais de 8 massas solares nuns singelos 26 quilómetros!  Mais ou menos a distância entre Lisboa e Sintra!

Outros buracos negros têm massas da ordem dos milhões de massas solares, por exemplo, o buraco negro que os astrofísicos pensam existir no centro da nossa galáxia, a Via Láctea, conhecido por  Sagittarius A*.

E existem ainda as verdadeiras bestas cósmicas, os buracos negros super-massivos, cuja massa pode atingir os milhões de milhões de massas solares, distribuída por um volume equivalente ao do nosso Sistema Solar! Encontram-se no centro de cerca de 10% das galáxias, conhecidas por Galáxias com Núcleos Activos, e delas fazem parte os mais longínquos objectos do Universo observável: os Quasares.

Mas se os buracos são invisíveis, como os observamos? Não os observamos. Mas inferimos a sua presença, pelo efeito – e apenas pelo efeito – que produzem nas imediações. Tal como o vento, não o vemos, mas inferimos a sua presença pelo movimento das folhas numa árvore.

É através da observação e análise da informação proveniente das regiões circundantes dos buracos negros que os astrofísicos elaboram e propõem modelos, como por exemplo os movimentos das estrelas nas regiões mais centrais das galáxias, os raios-X provenientes de gás que espirala no disco de acreção e é aquecido, os jactos  de plasma que se deslocam a velocidades relativistas e se estendem por distâncias absolutamente astronómicas, todo um frenesim de actividade que é informação valiosa para inferir as propriedades dos invisíveis buracos negros.

E a que distância se encontra o buraco negro mais próximo?

Está a 1600 anos-luz, num sistema binário conhecido por V464. 1 600 anos-luz é a distância que é percorrida pela luz em 1 600 anos, e é uma distância enorme! Repare que a luz percorre 300 mil quilómetros por segundo e em apenas 1 ano 9 460 730 472 581 quilómetros!

E é claro que a sua existência não tem a mais pequena influência na vida da Terra, mas podemos pensar em algo um pouco mais próximo, o nosso Sol. Sabemos, segundo o presente modelo de evolução estelar, que a nossa estrela não tem massa suficiente para aquando da sua morte se transformar num buraco negro. Mas permitam-me divagar sobre a hipótese de o nosso Sol se transformar num buraco negro. Tal facto influenciaria a vida na Terra?

No caso de um objecto com a massa do Sol, o horizonte de eventos tem um raio de 3 quilómetros. A Terra está a uma distância do Sol de 150 milhões de quilómetros; Mercúrio, o planeta mais próximo do Sol, encontra-se a 45 milhões de quilómetros. Ou seja, todos os planetas do Sistema Solar estariam muito longe do horizonte de eventos, nenhum seria puxado, engolido, despedaçado por tal buraco negro.As suas órbitas manter-se-iam inalteradas, porque tal movimento depende da massa do corpo central e não da forma como ela se distribuí (esfera ou um ponto).

Claro está que a vida na Terra findaria … mas apenas pela ausência da luz e do calor!

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