Como nós finalmente teremos uma imagem do Horizonte de Eventos de um Buraco Negro?

Por Ethan Siegel
Traduzido por Márcio Augusto Lopes

Cem anos atrás, Albert Einstein havia lançado a sua teoria da Relatividade Geral, que estabeleceu a relação entre o espaço-tempo e a matéria e energia presente dentro dele. Enquanto ele recuperou com sucesso a gravidade newtoniana e previu a precessão adicional da órbita de Mercúrio, a única solução exata que o próprio Einstein descobriu foi o trivial: de um espaço completamente vazio. Menos de dois meses depois de lançar sua teoria, no entanto, o cientista alemão Karl Schwarzschild fornecia uma verdadeira solução exata, a de um objeto maciço e infinitamente denso: um buraco negro. Uma das coisas curiosas que surgiram a partir da solução de Schwarzschild foi a existência de um horizonte de eventos, ou uma região do espaço que foi tão severamente curvado que nada, nem mesmo a luz, poderia escapar dele. O tamanho deste horizonte de eventos seria diretamente proporcional à massa do buraco negro. Um buraco negro de massa igual à da Terra teria um horizonte de eventos menos de um centímetro de raio; um buraco negro de massa igual à do Sol teria um horizonte de eventos de poucos quilômetros de raio; e um buraco negro supermassivo teria um horizonte de eventos do tamanho de uma órbita planetária. Desde então, tem sido descoberto que nossa galáxia pode abrigar um buraco negro de cerca de quatro milhões de massas solares em tamanho, com um horizonte de eventos cerca de 23.600 mil km de diâmetro, ou cerca de 40% do tamanho da órbita de Mercúrio em torno do sol.

A uma distância de 26.000 anos-luz, é o maior horizonte de eventos em tamanho angular visível da Terra, mas em apenas 19 micro-segundos de arco, que seria necessário um telescópio do tamanho da Terra para decifrá-lo – uma impossibilidade prática. Mas a esperança não está perdida! Se em vez de um único telescópio, nós construirmos um conjunto de telescópios localizados em toda a Terra, poderíamos ter simultaneamente uma imagem do centro da galáxia, e usar a técnica de VLBI (very long-baseline interferometry – da sigla em inglês interferometria de linha de base muito longa) para resolver o horizonte de eventos do buraco negro. A matriz só teria o poder de apanhar a luz dos telescópios individuais, ou seja, o buraco negro (no sinal de rádio) aparece muito fraco, mas eles podem obter a resolução de um telescópio que é a distância entre os telescópios mais distantes na matriz! O planejado Telescópio Horizonte de Eventos, abrangendo quatro continentes diferentes (incluindo Antártica), deve ser capaz de resolver até 10 micro-segundos de arco, mostrando a imagem direta de um buraco negro pela primeira vez e respondendo a pergunta de se ele realmente contém ou não um horizonte de eventos. O que começou como uma mera solução matemática está agora a apenas alguns anos de ser observado e conhecido de verdade!

event horizont.jpg

Crédito da imagem: NASA / CXC / Amherst College / D.Haggard et al, do centro galáctico em raios-X.. Sagitário A * é o buraco negro supermassivo no centro da nossa Via Láctea, que normalmente emite luz de raios-X de um brilho particular. No entanto, em 2013 viu-se um clarão aumentar sua luminosidade por um fator de muitas centenas, como se o buraco negro estivesse devorando matéria. O horizonte de eventos ainda não foi revelado.

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