Como sabemos que buracos negros realmente são buracos?
Cientistas quiseram provar teoria da relatividade geral, de que buracos negros realmente desmoronam em direção a um ponto único sob sua própria gravidade
Alguns terráqueos têm a tola tendência de achar que, se eles não entendem algo, esse algo deve ser falso. Isso inclui nossa relação com a mudança climática, o fato de a Terra ser redonda e a existência de buracos negros, manchas tão densas no universo das quais nem a luz consegue escapar.
Sabemos que os buracos negros existem de uma forma ou de outra, mas ninguém os viu com seus próprios olhos ou telescópios, já que eles são negros ou rodeados por uma nuvem de gás quente de coisas que eles destruíram com sua gravidade. Também sabemos que as galáxias têm objetos centrais imensos, que presumimos serem buracos negros supermassivos. Cientistas acham que esses buracos negros são densas massas do menor comprimento possível, cercados de um distante ponto de não retorno de espaço distorcido do qual a luz não consegue escapar, baseados na teoria da relatividade geral de Albert Einstein. Mas suposições não são fatos. Portanto, alguns cientistas quiseram provar para si próprios que Einstein estava certo, que buracos negros realmente desmoronam em direção a um ponto único sob sua própria gravidade; que não são apenas grandes massas que, de alguma forma, ficaram escuras.
Se buracos negros não fossem pontos únicos, mas esferas uniformes com o mesmo raio ou maiores do que o horizonte de eventos (o ponto de não retorno), eles deveriam ter uma superfície onde estrelas ocasionalmente bateriam, quase na velocidade da luz, disse ao Gizmodo Wenbin Lu, estudante de astrofísica da Universidade de Texas e primeiro autor do estudo. “Calculamos o resultado de tais colisões, que seriam visíveis a distâncias cosmológicas, a bilhões de anos-luz de distância”, afirmou.
Uma estrela colidindo com um buraco negro primeiro se torna uma estrela superveloz, alongando-se enquanto a gravidade do centro da galáxia a rompe. Se o evento de horizonte do buraco negro fosse uma superfície sólida, então os cientistas deveriam detectar uma emissão da colisão que nós não veríamos se fosse apenas um ponto de não retorno no espaço.
Lu e seu orientador combinaram dados da taxa a que as estrelas caem até o centro das galáxias, o número de galáxias que batiam com os parâmetros pré-definidos e que brilho essas colisões teriam. E eles não acharam nenhuma evidência dessas emissões, de acordo com uma pesquisa publicada recentemente na Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Isso nos fornece provas contra a teoria das grandes esferas, corroborando ainda mais a teoria da relatividade geral de Einstein.
Existem limitações no estudo? Sim. É ciência afinal de contas.
A pesquisa delimita um tamanho máximo para os buracos negros, apenas um pouco maiores do que o horizonte de eventos. Mas ela deixa um pouco de espaço para a incerteza, na qual a luz seria fraca demais para ser detectada aqui na Terra, graças a um fenômeno chamado desvio gravitacional para o vermelho. Se buracos negros forem esferas gigantes exatamente do mesmo tamanho que o horizonte de eventos, ainda existiria esse poço de gravidade de onde a luz teria de escapar, que poderia se alongar até além dos métodos de detecção da pesquisa.
Os pesquisadores também ignoraram a rotação dos buracos negros, que poderia mudar alguns números. E seus cálculos funcionam apenas com buracos negros supermassivos, os de dezenas de milhões de vezes a massa do nosso Sol ou maiores.
Também existem outras limitações. Perguntei para o Dr. Grant Tremblay, astrofísico do Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, o que ele achava, e ele disse que era um bom artigo. Mas também apontou que “é apenas um experimento de pensamento”. Os cientistas fizeram um cálculo, perceberam que nós não o observamos e disseram que isso acrescenta uma prova de que os buracos negros possuem horizontes de evento. Isso é bom, mas é meio como dizer que a dor no peito deve ser gases porque, se fosse um ataque cardíaco, eu estaria morto (minhas palavras, não de Tremblay).
É claro, cientistas também estão tentando encontrar buracos negros com um conjunto de telescópios espalhados pela Terra chamado de Event Horizon Telescope. Então, mantenha seus olhos abertos.
Mas, por enquanto, apenas saiba que, sim, buracos negros existem. E mesmo se tentarmos fingir que eles não são reais, eles continuam sendo reais. Mas descobrir o que eles são de verdade e como eles funcionam de fato vai continuar sendo um desafio.
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