COMO OS BURACOS NEGROS PODEM BRILHAR?

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Ouvimos dizer que os buracos negros absorvem toda a luz que cai neles. O que está acontecendo? Qual é?

Lembro-me de um episódio clássico do Guide to Space, onde forneci uma explicação extremamente fascinante e concisa do que é um quasar. Não se lembra desse episódio? Bem, foi super. Apenas super. Tudo bem, preguiçosos, vamos recapitular.

Quasares são os objetos mais brilhantes do Universo, visíveis através de bilhões de anos-luz. Provavelmente empalidecer a vida de tudo no caminho do feixe de radiação do seu farol da morte. Eles ocorrem quando um buraco negro supermassivo está se alimentando ativamente de material, despejando uma montanha de radiação. Os buracos negros, é claro, são regiões do espaço com uma gravidade tão intensa onde nada, nem mesmo a própria luz, pode escapar.

Mas espere, não tão rápido "recapitular" Fraser Cain. Eu chamo travessuras. Se os buracos negros absorvem toda a radiação que cai neles, como podem ser brilhantes?

Você, Fraser Cain de dias passados, não pode ter as duas coisas. Ou é um turbilhão de destruição total, devorando toda a matéria e a luz que caem neles ou alternadamente a luz pode escapar, o que ainda soa bem. Quero dizer, poderia ser ONDE NENHUMA COISA PODE ESCAPAR, exceto a luz.

Se você admitir que estava errado no passado, colocaremos você no cone temporal da vergonha e seguiremos em frente com o episódio. Direita? Direita? Errado.

Vamos revisar. Buracos negros são bestas esquisitas e complicadas, com muitas camadas. E não quero dizer que em alguns Choprianos abstratos "muitas conexões em muitos níveis diferentes". Eles são um exemplo de um inferno infernal no estilo Sam Neill Event Horizon. Vamos dar uma olhada na anatomia de um buraco negro, e tudo deve se encaixar, incluindo o terror.

No coração do buraco negro está a singularidade. Essa é a região da matéria compactada que costumava ser uma estrela ou, no caso de um buraco negro supermassivo, milhões ou bilhões de vezes a massa de uma estrela. Os astrônomos não têm idéia de como a singularidade se parece ou se comporta, porque nosso entendimento da física se decompõe completamente, junto com o resto de nosso cérebro.

É possível que a singularidade seja uma esfera de matéria exótica, ou talvez esteja constantemente se comprimindo em um tamanho infinitamente pequeno. Também poderia ser uma torta de porco. Nunca saberemos, porque nada é rápido o suficiente para escapar de um buraco negro, nem mesmo a luz.

Talvez você precise ir 10 vezes a velocidade da luz para escapar. Ou talvez um trilhão de vezes a velocidade da luz. O que facilita as coisas; até onde sabemos, nada pode ir mais rápido que a velocidade da luz e, portanto, nada está escapando.

À medida que você se distancia da singularidade, a força da gravidade diminui. Inicialmente, ainda é necessário que você vá mais rápido que a luz. Você finalmente chegará a um ponto muito específico em que a velocidade de escape é exatamente a velocidade da luz. Este é o horizonte de eventos, e é uma distância diferente da singularidade em todos os buracos negros. Essa é a linha. Dentro do horizonte de eventos, a luz está condenada; fora do horizonte de eventos, ela pode escapar. Esta é a casca de bala dura que cerca o pesadelo inimaginável da física.

Então, quando vemos buracos negros brilhantes, como um quasar, na verdade não estamos vendo luz saindo de dentro do próprio buraco negro ou refletida em sua superfície. O que estamos vendo é o material que está se acumulando fora do horizonte de eventos. Apesar de toda a sua fome voraz, os olhos gravitacionais de um buraco negro são muito maiores que seu estômago e só podem se alimentar tão rapidamente. O excesso de coisas se acumula ao redor do rosto do buraco negro e forma um vasto disco de material, assim como eu, no buffet de US $ 5 da Pizza Hut. Essa pizza esquenta até parecer o núcleo de uma estrela e começa a explodir a radiação no espaço.

A propósito, tudo o que eu disse é sobre buracos negros não-giratórios. Os físicos sempre farão esse ponto com grande ênfase. Fique com seus comentários zangados astrofísicos, pois eu disse a palavra-código do apaziguador mágico de apedrejamento, “Não rotativo”.

Obviamente, os buracos negros giram e podem girar quase à velocidade da luz. E essa rotação muda a natureza do horizonte de eventos do buraco negro de maneiras que tornam a matemática difícil ainda mais difícil. Todo esse giro gera poderosos campos magnéticos ao redor do buraco negro, que concentra jatos de material que explodem por centenas de milhares de anos-luz. Quando vemos esses quasares brilhantes, estamos olhando fixamente para esses jatos com nossos delicados globos oculares.

Então, como podemos ver a luz saindo dos buracos negros quando eles absorvem toda a luz? Não vem de buracos negros. É proveniente da região superaquecida de lixo ao redor do buraco negro. E ainda assim, qualquer coisa que caia no horizonte de eventos, seja luz, lixo, você, eu ou Grumpy Cat, nunca mais será vista.

Qual é o seu buraco negro de ficção científica favorito? Conte-nos nos comentários abaixo.

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