08:43 30 Outubro 2020
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    A Academia Real das Ciências da Suécia atribuiu o prêmio a Roger Penrose, Reinhard Genzel e Andrea Ghez por suas pesquisas sobre buracos negros.

    Segundo a Academia, Penrose demonstrou a nível teórico a existência de buracos negros com a ajuda de métodos matemáticos, enquanto Genzel e Ghez o fizeram a nível prático. Foram os primeiros que identificaram visualmente a existência de um "objeto compacto supermassivo" no centro de nossa galáxia. Se acredita que é um buraco negro.

    "É um Nobel de reconhecimento, há muito tempo que tinha que ser dado", explicou Alberto Corbí, professor pesquisador na Universidade Internacional de La Rioja (Espanha) à edição de divulgação científica Hipertextual.

    O que é um buraco negro?

    Os buracos negros são regiões do espaço-tempo onde existe uma concentração de massa suficientemente elevada para gerar um campo gravitacional que nenhuma partícula material, nem mesmo a luz, pode escapar dela.

    Somente a radiação pode escapar. "Uma das contribuições de Stephen Hawking foi a teoria de que um buraco negro não é tão denso no sentido da mecânica quântica", explicam cientistas da NASA. Com o tempo, a radiação de Hawking poderia fazer com que o buraco negro simplesmente se evaporasse.

    O termo buraco negro foi usado pela primeira vez em 1967. Até aí, eram conhecidos como "estrela em colapso gravitacional completo".

    Como se formam?

    Os buracos negros surgem quando uma estrela supermassiva colapsa devido a seu próprio peso ao ficar sem combustível. Se forma uma supernova que pode resultar em duas coisas: uma estrela de nêutrons ou um buraco negro.

    Outro cenário de formação é o colapso da parte central da galáxia ou o gás protogaláctico. O buraco negro que se encontra no centro de nossa Via Láctea se chama Sagitário A.

    Céu noturno da Via Láctea visto do Parque Nacional Bryce Canyon, nos Estados Unidos
    © AP Photo / Ron Harris
    Céu noturno da Via Láctea visto do Parque Nacional Bryce Canyon, nos Estados Unidos

    Ainda assim, alguns buracos negros podem ter sido formados no início do Universo, no momento imediatamente posterior ao Big Bang, devido a flutuações do campo gravitacional. Estes buracos negros se chamam buracos primários.

    Além do mais, se acredita que podem aparecer como resultado de reações nucleares de alta energia. Nesse caso, se chamam de buracos negros quânticos.

    Que tipos de buracos negros existem?

    Se acredita que qualquer objeto que sofra um colapso gravitacional, ou seja, um buraco negro, pode ser descrito através de três parâmetros: a massa, a carga e o momento angular. Portanto, existem dois tipos de classificação de buracos negros.

    Segundo a massa, podem ser supermassivos, equivalentes a milhões de massas solares. Se encontram no coração das galáxias. Por exemplo, o Sagitário A pesa aproximadamente 4,31 milhões de massas solares. Aos supermassivos se seguem os buracos negros de massa intermediária, de 100 a um milhão de massas solares.

    Já os buracos negros de massa estelar são relativamente pequenos, têm mais de três massas solares e se formam a partir das estrelas colapsadas. São os que Penrose e Hawking descobriram a nível teórico no quadro da teoria da relatividade geral de Einstein. O quarto subgrupo é o dos microburacos negros. Este tipo de entidade física é postulado em algumas abordagens da gravidade quântica.

    Outra classificação considera a rotação e o momento angular deste fenômeno, estabelecendo quatro tipos de buracos negros, dependendo da forma como giram e de sua carga.

    Como se descobriu o buraco negro da Via Láctea?

    Andrea Ghez e Reinhard Genzel lideraram dois grupos de astrônomos que, no começo dos anos 90, estudaram a região de Sagitário A, no centro de nossa galáxia.

    "Durante décadas, Ghez e Genzel observaram a posição das estrelas ao redor do buraco negro. Se deram conta de sua peculiaridade ao ver órbitas estranhas e com acelerações exageradas. E onde deveria haver algo que provocasse tudo isso, não havia nada. Não se via nada", explicou Corbí.

    Ao descartar a possibilidade de ser um objeto conhecido, "como não havia nada que os fizesse se comportar assim e não se via, tinha que ser um buraco negro", indicou.

    Ganhadores do Prêmio Nobel em Física em 2020 – Roger Penrose, Reinhard Genzel e Andrea Ghez
    © REUTERS / TT NEWS AGENCY
    Ganhadores do Prêmio Nobel em Física em 2020 – Roger Penrose, Reinhard Genzel e Andrea Ghez

    Os cientistas analisaram as ondas gravitacionais que se estendiam através do espaço e do tempo, estudando o que se passava no espaço. Desta maneira, foram descobertas a colisão de um buraco negro e de uma estrela de nêutrons e a colisão entre dois buracos negros.

    A 1ª fotografia de um buraco negro

    A primeira foto de um buraco negro foi obtida pelo telescópio Event Horizon e apresentada em abril de 2019. É a imagem de um buraco supermassivo no centro da galáxia Messier 87, situada a 54 milhões de anos-luz da Terra. Na imagem se vê o buraco negro no centro, cercado por uma área avermelhada, que é a matéria orbitando em torno dele a alta velocidade.

    Imagem de um buraco negro no centro da galáxia M87, obtida pelo Telescópio do Horizonte de Eventos
    Imagem de um buraco negro no centro da galáxia M87, obtida pelo Telescópio do Horizonte de Eventos

    Em abril de 2020, os cientistas obtiveram a imagem mais detalhada de um jato de matéria sendo expulsa por um buraco negro supermassivo, localizado no coração do quasar 3C 279, a cinco bilhões de anos-luz da Terra.

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    Tags:
    Prêmio Nobel, Física, espaço, buraco negro, ciência
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