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Wednesday, November 24, 2010

Buracos Negros, primeira versão do texto

O quanto sabemos sobre o universo? Talvez muito sobre algumas coisas, mas no geral, pouquíssimo sobre o os Buracos Negros. Assim como parte da população ainda acredita que as estrelas têm o formato do pentagrama, há pessoas que nunca tenham ouvido falar sobre eles. Este fato pode ser explicado pela sua, relativamente, recente descoberta, em 1970. Mesmo que alguns cientistas não aceitem sua existência ainda, ela já foi comprovada, e é sobre estes grandes polêmicos que falarei neste texto.

Os buracos negros originam-se das estrelas e elas têm duas forças principais que convivem em delicado equilíbrio: a gravidade que comprime os gases estelares, e a “força de expansão” que, com o calor gerado por esta compressão, queima a matéria, mantendo a estrela inflada como um balão. No processo de morte de uma estrela/formação de um buraco negro, as duas forças entram em choque e se a gravidade vence, a matéria comprimi-se a tal ponto que ela colapsa, criando um buraco negro.

Existe uma teoria pode facilitar na compreensão, onde todo o universo é uma superfície elástica, o Espaço-Tempo (uma dimensão). Cada astro colocado aí causará uma depressão, que varia de acordo a sua densidade (densidade é o grau de compactação da matéria). Quando um objeto é atraído por um campo gravitacioal, ele caí na depressão. Assim, quando a gravidade ganha, ela compacta a matéria e cria uma depressão tão grande na faixa elástica que acaba arrebentando-a: criando uma fenda (daí o nome “buraco”) no espaço e no tempo.

O entendimento da densidade é provavelmente a chave para o compreendimento total ou mesmo parcial dos buracos negros. Mesmo assim, ainda existem outros conceitos envolvidos nisto: a velocidade de escape é uma delas. Está é a velocidade que algo precisa estar para sair do campo gravitacional de outro corpo. Tome como exemplo a Terra, cuja velocidade de escape é igual a 11km/s, ou seja, uma foguete tem de viajar a 11 kilometros por segundo para poder escapar de sua gravidade e entrar em órbita.

Outro conceito importante é o de Massa que, é relativamente simples. Massa é a quantidade de matéria que forma um corpo. Isso não significa que é o mesmo de peso, pois este úlltimo depende da gravidade (P = M . AG, sendo P = Peso, M = Massa e AG = Aceleração da Gravidade). O último conceito é o de Volume, que é a quantidade de espaço que algum corpo ocupa.

Com estas quatro concepções em conjunto, podemos entender muito sobre os buracos negros, desde seus nomes até sua incrível densidade. A seguinte fórmula relaciona três das noções: D = M/V (sendo D = densidade, M = Massa e V = Volume). Com base nela podemos concluir que quanto mais denso é um objeto, menor é seu volume: como nos buracos negros a densidade tende ao infinito, o seu volume tende a zero. Este ponto "zero" chamasse singularidade, e é a parte mais importante de um buraco negro. Outro dado importante é que quanto maior a densidade, maior sua velocidade de escape: tornando a velocidade de espace de um buraco negro infinita, como seu volume. Esta também é a razão da segunda parte de seu nome, o “negro”, pois a luz não pode iluminá-lo: nem mesmo sua velocidade é o suficiente para escapar.

Além disto, os buracos negros também são grandes deformadores do espaço-tempo. Para entender, pense novamente na superfície elástica para representar a dimensão, mas desta vez, ela tem um padrão quadriculado. Se a fita é super esticada, o padrão é deformado, alterando o espaço-tempo. Uma teoria muito aceita a este respeito diz que como tudo por perto dos buracos negros é extremo, a modificação espaço-temporal também tem esta característica: este é conhecido como o efeito espaguete. Dado que um astronauta se aproximou de um buraco negro, ele entra nas condições deste efeito: ele progressivamente começa a ser encompridado (ele não rasgará, todos suas estruturas se alongaram) e, sua percepção de tempo é distorcida: o tempo fica cada vez mais devagar até que, no segundo (os cálculos tem maior exatidão) antes de entrar nos limites do buraco negro, o tempo para.

Os buracos negros tem muitas outras características interessantes, como o "pente fino", a propriedade apelidada pelos físicos para quando um objeto entra num buraco negro e todas as suas características são arrancadas, é como se a massa, as cores e o formato de cada corpo se separasse, deixando cada uma destas particularidades "flutuando". O que não seria possível em nenhum lugar do universo, só no interior dos burcos negros, pois sua enorme densidade cria pressão o suficinte para eliminar as leis da física.

Muito provavelmente, quase tudo já descoberto sobre estes obejetos, não pode ser provados com resultados 100% corretos, mas, ainda assim, são fascinantes. A população pode dizer que eles estão muito longe de nós, o mais proximo é o V4641 à 1600 anos-luz, mas, ele está muito mais perto do que a maioria das estrelas visiveis a olho nu, e isso os faz um de nossos vizinhos inesplorados, desconheidos e ignorados.

Wednesday, August 25, 2010

Buracos Negros: Espaço e Tempo distorcidos!


Bom... Sobre os Buracos Negros tenho muito a dizer, mas, o power point que fiz sobre o assunto está perdido (...), desculpem-me. Ainda sim... posso escrever... e demais!
O primeiro que todos devem saber é que todos os buracos negros são buracos no espaço sideral, e se é um buraco, obviamente está em algum lugar: no proprio espaço (sim, soa confuso para todo mundo) mas também no tempo. Este é o basico dos basicos... Mas para saber mais acompanhe:
Eles são compostos por 2 partes principais: o horizonte de eventos e a singularidade. O
horizonte de eventos é o disco giratório envolta do "centrinho". Esse centrinho chama-se singularidade, e é para ela que tudo que é aspirado pela enorme força gravitacional do buraco negro vai. O engraçado (e frustrante) é que ela tem volume 0 (zero? Isso mesmo ZERO!) Isso da no que pensar... Se o volume é 0, a velocidade de escape é infinita (ou algum número que eununca encontrei...) (velocidade de escape é a velocidade que é necessaria para escapar de um campo gravitacional) e isso nos leva a concluir: como nada chega a esta velocidade, TUDO (tudo mesmo, até a Luz, cuja velocidade é 299 792 458 metros por segundo) que chega perto suficiente de um buraco negro é engolido (isso significa destroçado, porque lá a pressão é tão grande que detona tudo: a maioria das pessoas que entendem do assunto dizem que os buracos negros "passam um pente fino e retinam todos os nós, ou seja, todas as caracteristicas da matéria, preparando-a para a destruição), ou no mínimo deformado demais!!!
Depois disso, podemos lembrar o que eu disse no meu último post: eles poderiam nos levar ao passado ou futuro, ou até outros universos (se isso não estivesse incluso a perda total de corpo alma, mente e tudo que eu sou, eu até tentaria...). Querem enteneder? Claro que sim, vocês leram até aqui! A explicação é mais ou menos assim (traduzindo das palavras
dos físicos): Um buraco negro "nasce" quando uma estrela morre (a força de expanção e de implosão/gravidade "lutam" e quando a gravidade vence, toda a matéria da estrela começa a se prensar em um lugar só e quando não tem mais para onde ir, o buraco se estende não só polo espaço já perfurado, mas pelo tempo também) e a gravidade nela é imensurável sugando tudo que
vê pela frente; É de se pensar que tudo que entra tem que ir para algum lugar (certo?) mas alguns físicos dizem que o buraquinho simplesmente distroi tudo! (forte, não?) (só para lembrar, todas as leis da física são anulada lá dentro, devido a grande pressão). Mas esses não são os experts que nos interessam, os outros sim: os que dizem que como o buraco também esta no tempo, tudo vai parar em outro tempo (isso pode ser a resposta das aleatórias flutuações cósmicas, mas isso já é outro assunto), ou até em outros universos, pois ninguém sabeaté onde a gravidade da ex-estrela "cavou" (isso implica a teoria dos "bubble-universes", que na tradução literal ficaria universos bolha: olhe a proxima figura). Outros ainda dizem que o "ponto final" de um buraco negro (não significa exatamente a singularidade) pode ser o Big-Bang de outro (em outras localidades) ou de um universo bebê.
Uma outra pergunta frequente foi: a terra poderá algum dia ser engolida por um buraco negro? NAO (mais ou menos), é mais difícil do que ganhar 1000 vezes seguidas na mega-sena (sem roubar): o buraco negro mais próximo da Terra chama-se V4641, e está a 1600 anos-luz (algo em torno de 15 quatrilhões de kilometros, ou 101 milhões de vezes mais a distancia da Terra e do Sol) (parece muito, mas é bem mais próximo do que a maioria das estrelas visíveis, ainda assim, não se desesperem).
Outra coisa, na maioria das galaxias elípticas bem estudadas até hoje, podem ser encontrados grandes buracos
negros centrais (eles podem ser os causadores do formato) ou vestígios deles. Também devo lembra-los que, se dois buracos negros se chocarem, ha 98.78% de chance de eles se unirem (o resto é de se anularem, mas não conte com isso) e criarem um buraco negro supermassivo. Mas eles seriam impossíveis de se ver, porque eles são como estrelas: emitem energia (luz) mas a sugam de volta, e por isso o único jeito de identifica-los é com equipamento especial que capita raios X (quando algum
astro é capturado por um buraco negro sua matéria arrebenta e solta os raios) (foi assim que os astronomos encontraram o primeiro deles em 1971: enquanto observavam a estrela Cygnus X-1, eles perceberam que parte da estrela era sugada por um vizinho invisível, liberando uma incrível quantidade desses raios). Mais uma última curiosidade: existe um jeito de um buraco negro "sumir": existem umas coisinha chamadas flutuações quânticas e elas surgem aleatóriamente no vácuo e depois desaparecem; o caso é que são sempre as pares: a positiva e a sua oposta, a negativa, e elas precisam da outra para começar a existir, e depois para acabar com sua existência (que dura uma minúscula fração de segundo), mas se elas nascerem muito próximas a uma singularidade, existe a possibilidade de uma delas ser sugada deixando a outra sem a possibilidade de se destruir. "A partícula que 'cai' no buraco negro passa a ter energia negativa que [...] reduzirá a massa do buraco negro. A medida que um buraco negro vai emitindo radiação, a temperatura irá aumentar [...] acelerando o processo de perda de massa." - trecho da enciclopédia Barsa Volume 3. No final disto tudo, o buraco negro fica sem massa nenhuma (o que estranho de se pensar, pois o volume é zero, mas volume e massa são coisas diverentes) e assim ele desaparesse "evapora".

Bom, gente, vou parar por aqui, mas tenha certeza que se você tiver qualquer outra questão, escreva um comentário, que tentarei, em meu máximo responde-lo.

Fontes:

www2.uol.com.br/sciam/reportagens/as_10_maiores_descobertas_do_hubble_imprimir.html
http://mundoestranho.abril.com.br/ciencia/pergunta_2865785.html
Professor de Física
Enciclopédia Barsa Universal 3: páginas 1051 a 1055

Beijos e Beijocas