Buracos negros: monstros que destruirão o Universo?

Seriam os buracos negros capazes de sugar tudo o que existe?

Toda vez que se fala o nome buraco negro, logo vem na cabeça de muitas pessoas a imagem de um objeto grande e escuro, como se fosse um túnel ou um ralo, para onde estaria sendo sugado tudo o que existe ao redor.

Um verdadeiro monstro implacável e insaciável, que nunca vai parar de sugar tudo o que existe.

Seria, assim, só uma questão de tempo para os buracos negros acabarem com todo o Universo. Concluiriam naturalmente essas pessoas.

É assim que você imagina um buraco negro?

Bom, se você conhece alguém que pensa assim, avise essa pessoa que os buracos negros não são tão monstruosos assim! 😊

Densidade

Para entender um pouco sobre o que é um buraco negro, é interessante ter clara a noção de densidade de um corpo, que é igual à sua massa dividida pelo seu volume (seu tamanho).

Por exemplo, a densidade da água (a 4ºC) é de 1kg/L (um quilograma por litro). Isto significa que cada litro de água possui um quilograma de massa.

E daí, se eu digo que um corpo A é muito mais denso que um corpo B, quero dizer que:

1) ou A tem muito mais massa que B, supondo que tenham mesmo volume;

2) ou A ocupa um volume muito menor que B, supondo que tenham mesma massa;

3) ou ainda que A tem muito mais massa que B e, também, ocupa um volume muito menor que B.

Voltando aos buracos negros, o mais preciso a se dizer é que eles são os corpos mais densos que existem no Universo. Os mais compactos. Aqueles com maior grau de concentração de matéria que existem na Natureza.

Podem existir no Universo, assim, corpos com mais massa que a de um determinado buraco negro. Ou corpos com volume menor. Mas não existem corpos com maior densidade.

Força da Gravidade

Uma outra coisa importante de se saber é que todos os corpos que têm massa (existe alguma coisa que não tem massa? Sim, a luz!!) atraem, puxam para si, TUDO o que existe no Universo. O que está mais perto, com mais força, o que está mais longe, com menos força.

Sim, você está puxando para si essa tela que está à sua frente, e ela te puxando. Você não está sentindo? Você não está porque é uma força muito, muito pequena. Mas, por exemplo, a Terra está te puxando agora também. Por isso que você volta para o chão quando pula. A Terra tem uma grande massa, por isso a força de atração dela sobre seu corpo é perceptível. A Lua também te puxa, o Sol também te puxa. Só que aí, como eles estão muito, muito longe, você não percebe essas forças.

Esse tipo de força de atração, entre corpos que possuem massa, chamamos de força da gravidade.

Veja então que ela depende de duas coisas: das massas dos corpos e da distância entre eles.

Luz x Força da Gravidade

Você reparou que eu grifei a palavra TUDO quatro parágrafos acima? Quando eu disse tudo, quis dizer tudo mesmo. Tudo o que existe. Inclusive a luz, mesmo ela não tendo massa, mesmo não sendo feita de matéria. Pois é, raios de luz também são puxados por corpos que têm massa!

Quando a luz de uma estrela distante passa perto do Sol, por exemplo, ela é puxada por ele. E por isso ela não percorre uma linha reta até nossos olhos: nós vemos a estrela parecer estar em outro lugar! Parece que a estrela muda de posição. Que a luz dela está vindo de um outro ponto do céu!

Veja como a posição da estrela parece mudar quando sua luz passa perto do Sol.

Buracos Negros x Força da Gravidade

Pois bem, é aqui que os buracos negros retornam à história. Buracos negros são corpos tão densos, mas tão densos, que se um raio de luz qualquer passar MUITO PERTO de um deles, esse raio acaba não conseguindo escapar do puxão do buraco negro. Mesmo a luz sendo a coisa mais rápida que existe na Natureza (não existe no Universo nada mais rápido do que a luz, pelo menos não que a gente conheça).

Note que agora eu grifei o muito perto. Lembra que eu falei que a força da gravidade depende também da distância? Pois bem: se o raio de luz passar não tão perto assim do buraco negro, o puxão passa a ser menor. E aí ele, o raio de luz, consegue escapar!

Percebe que os buracos negros não são tão poderosos assim?

Essa distância limite que um raio de luz pode passar perto de um buraco negro, sem ser capturado, pode ser calculada pela seguinte expressão:

Esta expressão é chamada de Raio de Schwarzschild de um Buraco Negro.

onde G é a Constante Universal da Gravitação, dada por 6,7x10^(–11)(m³/kg.s²) (um número bem pequeno!), M_(BN) é a massa do buraco negro (cada buraco negro tem sua massa) e c a velocidade da luz (aproximadamente 300.000km/s no vácuo). A expressão acima é chamada de Raio de Schwarzschild de um Buraco Negro.

Assim, por exemplo, se pegássemos toda a massa do nosso Sol (2x10^(30)kg), e déssemos um jeito de compactá-la num volume tão pequeno quanto você puder imaginar, teríamos um buraco negro com a massa do Sol, certo? Pois então, usando a expressão acima, veríamos que um raio de luz poderia passar mais longe do que apenas 3km desse buraco negro (faça as contas!), e já não seria tragado para dentro dele!

Já um buraco negro com a massa da Terra (6x10^(24)kg), só conseguiria tragar pra si, definitivamente, raios de luz que passassem mais perto do que apenas 9mm dele! 9 milímetros!

Só se um corpo passar muito perto de um buraco negro, é que ele é tragado lá para dentro.

Deu pra perceber que buracos negros são poderosos, mas nem tanto?

Um buraco negro no lugar do Sol

Veja só este último exemplo que eu trouxe: o que você acha que aconteceria com a Terra, se pegássemos aquele buraco negro, que acabamos de construir com a massa do Sol, e colocássemos no lugar do nosso Sol?

A resposta é: nada!!

Claro, nós não iríamos mais receber a luz do Sol, e isso seria uma catástrofe…

Mas o movimento da Terra não mudaria em nada. Ela não iria ficar mais perto do buraco negro, nem mais longe dele. Ela não seria sugada para dentro dele, nem nada do tipo. A Terra iria continuar dando voltas ao redor desse buraco negro, ano após ano, durante bilhões de anos, da mesma maneira que o fará ao redor do nosso Sol.

A força, que o nosso Sol faz na Terra, já é uma força tal como se toda a sua massa estivesse no seu centro. Se compactássemos toda a massa do Sol (criando o buraco negro), e mantivéssemos ela no mesmo lugar do Sol, a força de atração que essa massa faria na Terra continuaria sendo rigorosamente a mesma que o nosso Sol já faz.

E os buracos negros?

Mas e como surgem realmente buracos negros? O que há dentro deles? Todos eles são iguais? Bom, essas e outras perguntas ficam para uma próxima oportunidade! 😉

Até lá! 😊