Medir a massa de um buraco negro é uma tarefa fascinante e desafiadora, pois esses objetos são incrivelmente densos e não emitem luz. No entanto, os cientistas desenvolveram métodos engenhosos para determinar suas massas, contando com a influência gravitacional do buraco negro nos objetos circundantes. Aqui estão as principais técnicas:

1. Medição de velocidades orbitais de estrelas e gás:

* Leis de Kepler: Este método baseia -se no fato de que objetos orbitando um objeto enorme, como um buraco negro, seguem as leis de movimento planetário de Kepler. Ao observar a velocidade orbital de estrelas ou nuvens de gás em torno de um buraco negro, os astrônomos podem calcular a massa central usando essas leis.
* Shift doppler: O efeito Doppler faz com que a luz de um objeto que se move em direção a nós mude para comprimentos de onda mais curtos (azul), e a luz de um objeto que se afasta de nós para mudar para comprimentos de onda mais longos (desvio para o vermelho). Ao medir a mudança de doppler da luz emitida por estrelas ou orbitando a gás, um buraco negro, os astrônomos podem determinar sua velocidade orbital.

2. Lente gravitacional:

* flexão de luz: A imensa gravidade de um buraco negro pode dobrar o caminho da luz que passa perto dela. Esse fenômeno é chamado de lente gravitacional. Ao observar como a luz de objetos distantes é distorcida ou ampliada pelo buraco negro, os astrônomos podem calcular sua massa.

3. Medindo o tamanho do horizonte do evento:

* Schwarzschild raio: O raio do horizonte de eventos de um buraco negro é diretamente proporcional à sua massa. Ao medir o tamanho do horizonte de eventos, por exemplo, usando interferometria de rádio, os cientistas podem determinar a massa do buraco negro.

4. Observando discos de acreção:

* Dinâmica de gás: O disco de acreção formado por gás espiralando em um buraco negro emite radiação. Ao analisar as propriedades dessa radiação, como sua temperatura e luminosidade, os astrônomos podem estimar a massa do buraco negro.

5. Ondas gravitacionais:

* Ligo &Virgem: O observatório de ondas gravitacionais do interferômetro a laser (LIGO) e os detectores de Virgem observaram diretamente ondas gravitacionais emitidas pela fusão de orifícios negros. Ao analisar a forma de onda dessas ondas, os cientistas podem determinar as massas da fusão de buracos negros.

Limitações:

* É importante observar que cada método tem limitações. Alguns métodos são mais precisos para certos tipos de buracos negros, enquanto outros são mais adequados para outros.
* A precisão das medições depende da qualidade dos dados e dos modelos usados ​​para análise.

Conclusão:

Os cientistas criaram vários métodos engenhosos para determinar a massa de buracos negros. Esses métodos dependem da poderosa influência gravitacional desses objetos enigmáticos na matéria e na luz circundantes. Cada técnica fornece informações valiosas sobre as propriedades dos buracos negros e nos ajuda a entender a natureza dessas entidades cósmicas intrigantes.