O que acontece dentro de um buraco negro? Compreendendo a espaguetificação e o desconhecido
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Os buracos negros estão entre os fenômenos mais enigmáticos do universo. Embora John Wheeler tenha cunhado o termo, eles não são buracos literais, mas regiões onde a gravidade comprime a matéria em um único ponto – uma singularidade. Como não emitem nem refletem luz, os buracos negros permanecem invisíveis; inferimos sua presença a partir de sua influência dramática no espaço e na luz circundantes.
Observar estes gigantes cósmicos diretamente é impossível, mesmo o buraco negro conhecido mais próximo, Gaia BH1, fica a cerca de 1.500 anos-luz de distância. A gravidade na borda de um buraco negro, chamada horizonte de eventos, é tão intensa que nem mesmo a luz consegue escapar depois de atravessá-la. A velocidade de escape ultrapassa a velocidade da luz, tornando o horizonte uma fronteira de mão única. Embora algumas teorias sugiram que informações podem vazar, a visão predominante é que nada pode retornar depois de entrar.
Para aqueles fascinados pela sensação de ser puxado para um abismo gravitacional, os cientistas delinearam cenários plausíveis com base no tipo de buraco negro envolvido.
Os tipos de buracos negros
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Os buracos negros existem em três variedades principais:massa estelar, massa intermediária e supermassivos. As diferenças de tamanho levam a forças de maré muito diferentes – a variação na atração gravitacional entre dois pontos – experimentadas perto do horizonte de eventos.
Nos buracos negros supermassivos, que podem albergar milhares de milhões de massas solares, as forças de maré do horizonte de eventos são relativamente fracas. Um objeto que passasse por esse limite provavelmente passaria despercebido, passando sem distorção dramática. Uma vez lá dentro, porém, a atração da singularidade dominaria.
Os buracos negros de massa estelar, por outro lado, exibem forças de maré extremas no horizonte. Isso resulta em um fenômeno conhecido como espaguetificação.
Buracos negros de massa estelar e espaguetificação
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A espaguetificação descreve como os objetos se alongam e, por fim, se separam à medida que se aproximam do horizonte de eventos de um pequeno buraco negro. A atração gravitacional no lado mais próximo do horizonte é muito mais forte do que no lado mais distante, esticando o objeto em uma forma longa e fina – daí o nome. Um humano que caísse com os pés primeiro sentiria os pés afastados da cabeça como um caramelo.
Como o gradiente de maré nos buracos negros de massa estelar é tão acentuado, um corpo seria espaguetificado antes mesmo de atingir o horizonte de eventos, tornando praticamente impossível uma travessia bem-sucedida.
O que existe além do horizonte de eventos?
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O interior de um buraco negro permanece especulativo. Alguns investigadores argumentam que o horizonte de eventos é uma fronteira intransponível, enquanto outros acreditam que a relatividade geral se desintegra perto da singularidade. No cenário em que um observador pudesse cruzar, a física como a conhecemos entraria em colapso.
BenFarr, astrônomo de ondas gravitacionais da Universidade de Oregon, explicou à Newsweek que dentro de um buraco negro supermassivo seria provável ver “deformação substancial das imagens provenientes de lentes gravitacionais”. A luz do universo exterior chegaria distorcida, mas o observador seria invisível para qualquer pessoa fora do buraco negro. À medida que nos aproximamos da singularidade, a espaguetificação se intensificaria, provavelmente completando-se minutos após cruzar o horizonte.
Em suma, quer encontre um buraco negro de massa estelar ou um buraco negro supermassivo, o destino de qualquer viajante permanece o mesmo:espaguetificação e aprisionamento inevitável.