O que é um buraco negro? Resposta detalhada

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O que é um buraco negro?

Os buracos negros, assim chamados em 1967 pelo astrofísico americano John Wheeler, nada mais são do que o resultado do colapso gravitacional de estrelas cuja massa é mais de 2,5 vezes a do Sol. Neste caso, a pressão interna da estrela não é capaz de parar seu colapso gravitacional. Uma estrela rapidamente comprimida por forças gravitacionais encolhe para o tamanho de uma esfera de Schwarzschild, após o que nenhum sinal da superfície da estrela pode sair.

De acordo com a relatividade geral, um observador a uma grande distância de uma estrela colapsada nunca saberá o que está acontecendo dentro da esfera de Schwarzschild. Ele nem verá o momento em que a superfície da estrela cruza a esfera de Schwarzschild: devido à dilatação relativística do tempo, a estrela para o observador se aproximará do raio gravitacional por um tempo infinitamente longo e "congelará" em tamanhos próximos ao gravitacional raio.

O tamanho de um buraco negro, ou melhor, o raio da esfera de Schwarzschild, é proporcional à sua massa. Para um buraco negro com massa de cerca de 10 massas solares, o raio da esfera de Schwarzschild é de aproximadamente 30 quilômetros.

A astrofísica não impõe nenhuma restrição ao tamanho de uma estrela e, portanto, um buraco negro pode ser arbitrariamente grande. Se, por exemplo, tiver uma massa de cerca de 10 milhões de solares (surgiu devido à fusão de centenas de milhares, ou mesmo milhões de estrelas relativamente pequenas), seu raio será de cerca de 300 milhões de quilômetros, ou seja, o dobro da Terra. órbita.

Aparentemente, são precisamente esses buracos negros que são encontrados nos centros das galáxias. De qualquer forma, os astrônomos hoje contam cerca de 50 galáxias, no centro das quais, a julgar por evidências indiretas, existem buracos negros com uma massa de cerca de um bilhão de massas solares. Em nossa galáxia, também, aparentemente, há um buraco negro - sua massa é estimada em cerca de 2,4 milhões de solares.

A teoria sugere que, juntamente com essas supergigantes, devem ter surgido mini-buracos negros com uma massa de cerca de 100 milhões de toneladas (a massa de um asteroide com um diâmetro de apenas cerca de 200 metros) e um raio comparável ao tamanho de um núcleo atômico. . Eles podem aparecer nos primeiros momentos da existência do Universo como uma manifestação de uma muito forte heterogeneidade do espaço-tempo com uma densidade de energia colossal.

Autor: Kondrashov A.P.

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