Buracos Negros

Os buracos negros são objetos previstos pelas Leis da Física. De facto, pouco tempo decorrido após a publicação da Teoria da Relatividade Geral (TRG) por Einstein (em 1915), Karl Schwarzschild chegou, baseando-se na mesma, à solução para o campo gravítico em torno de uma massa esférica. Este resultado permitia descrever o campo em torno de estrelas como o Sol ou ainda em torno de estrelas mais compactas como as anãs brancas e estrelas de neutrões em relação às quais os efeitos relativistas (distorção do espaço e do tempo) são mais relevantes. O que não ficou imediatamente evidente é que essa solução comportava também a descrição de um objeto bem mais exótico: o buraco negro. Os buracos negros são, assim, objetos previstos pela TRG. No entanto, eram objetos de tal forma fora do comum que, na falta de qualquer evidência observacional da sua existência, o seu estudo não foi muito motivador ao longo de muitos anos. Apenas a descoberta de outros objetos exóticos como os quasares (1963) e as estrelas de neutrões (1967) veio reavivar o entusiasmo e o interesse pelo estudo dos buracos negros. Desde então têm sido identificados vários candidatos a buraco negro. Em termos de massa, estes vão desde os buracos negros estelares (1 a 100 massas solares), espalhados pela nossa galáxia, até aos super buracos negros (1 a 1000 milhões de massas solares) presentes nos núcleos de muitas galáxias incluindo a nossa.

Figura 1 - Disco de agregação de matéria por um buraco negro num sistema binário [Créditos: NASA/ HST (http://apod.nasa.gov/apod/ap951226.html)].

Na Figura 1 vemos a conceção artística de um sistema estelar binário composto por uma estrela gigante azul (canto inferior esquerdo) e um buraco negro (no centro do disco embora não seja representável nesta escala). Dada a proximidade dos dois corpos o buraco negro acaba atraindo as camadas mais externas da sua companheira formando-se, em torno deste, um disco de agregação de matéria. A matéria presente no disco vai rodando ao mesmo tempo que vai caindo em direção ao buraco negro. Da forte fricção entre camadas adjacentes de matéria resulta a emissão de raios-X. A observação desta radiação é um dos processos que revela (ainda que de forma indireta) a presença do buraco negro.

Não se conhecem no Universo atual quaisquer mecanismos capazes de produzir buracos negros com massas inferiores à massa do Sol. No entanto, nos primeiros instantes do Universo, quando este era bem mais denso e quente, podem ter estado reunidas as condições para que tais buracos negros se tenham formado. Podem, assim, ter-se formado buracos negros com massas a partir de 0.00001 g (chamada massa de Planck). Esses dizem-se buracos negros primordiais. A descoberta da sua existência (ou inexistência) pode dar-nos grandes informações sobre os instantes iniciais do nosso Universo.

Laurindo Sobrinho

( Junho 2011 )