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Quais são os tipos de buracos negros?

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Você sabia que existem tipos de buracos negros? Essas formações, embora intrigantes, já estão sendo estudadas mais a fundo pelos cientistas.

Agora, sabemos que sua formação e características variam conforme a categoria, permitindo classificar conforme as propriedades.

Veja mais detalhes das classificações por massa, rotação e carga elétrica. Muitas vezes, essas classificações se complementam. Cada tipo apresenta características e origens próprias, com implicações significativas para a astrofísica e a cosmologia.

Propriedades dos Buracos Negros

Independentemente dos tipos de buracos negros, todos possuem três propriedades fundamentais: massa, carga elétrica e rotação.

Embora a rotação dos buracos negros estelares ainda não tenha sido observada diretamente, acredita-se que todos os buracos negros naturais girem devido à conservação do momento angular da estrela ou objeto que lhes deu origem.

Classificação por massa

Via Freepik

Os astrônomos classificam os buracos negros principalmente pela sua massa, um critério amplamente utilizado em observações astronômicas e astrofísicas.

A massa dos buracos negros pode ser medida diretamente ou inferida a partir dos efeitos gravitacionais que eles exercem sobre estrelas ou gases próximos.

Buracos Negros Estelares

Buracos negros estelares surgem do colapso gravitacional das estrelas massivas, geralmente que possuem 10 vezes a massa do Sol.

Quando essas estrelas esgotam seu combustível nuclear, ocorre uma explosão catastrófica, como uma supernova ou emissão de raios gama, que resulta na formação de um buraco negro.

Esses buracos negros têm massas que variam de algumas até dezenas de vezes a massa do Sol. Até 2001, o maior buraco negro estelar conhecido possuía cerca de 14 massas solares.

Os processos naturais conhecidos só produzem buracos negros com massas maiores que algumas vezes a do Sol, o que sugere que buracos negros menores poderiam ser primordiais, formados nos primórdios do universo.

Buracos Negros de Massa Intermediária (BNMI)

Os buracos negros de massa intermediária possuem entre centenas e milhares de vezes a massa do Sol.

Embora sua existência ainda seja debatida, evidências observacionais, como fontes de raios X ultraluminosos em galáxias próximas, podem estar relacionadas a esses objetos.

A origem dos BNMI é um mistério. Eles são grandes demais para terem se formado a partir de uma única estrela, mas menores que os supermassivos. Algumas hipóteses sugerem que possam resultar da fusão de buracos negros estelares ou da colisão de estrelas massivas em aglomerados densos.

Buracos Negros Supermassivos

Os buracos negros supermassivos estão presentes no centro de quase todas as grandes galáxias, incluindo a Via Láctea.

Suas massas variam de milhões a bilhões de vezes a massa do Sol, e acredita-se que tenham se formado a partir do colapso de gigantescas nuvens de gás ou aglomerados estelares no início do universo.

Um dos mais conhecidos é o Sagittarius A*, localizado no centro da Via Láctea, com uma massa equivalente a cerca de quatro milhões de sóis.

Classificação por rotação e carga elétrica

Via Freepik

Outros tipos de buracos negros se baseiam nas soluções das equações da relatividade geral de Einstein e foca nas propriedades físicas dos buracos negros, como rotação e carga elétrica.

Ela é amplamente utilizada em contextos teóricos, pois essas características influenciam diretamente a dinâmica e o comportamento dos buracos negros, incluindo sua interação com o espaço-tempo ao redor.

Buraco Negro de Schwarzschild

O buraco negro de Schwarzschild é o mais simples de todos, pois não tem rotação nem carga elétrica.

Descrito pela solução da relatividade geral encontrada por Karl Schwarzschild, ele é caracterizado exclusivamente por sua massa. Seu horizonte de eventos é esférico, e nada pode escapar de dentro dele, nem mesmo a luz.

O que ocorre dentro desse horizonte permanece um mistério, pois as leis atuais da física ainda não conseguem descrever com precisão esses eventos.

Buraco Negro de Kerr

O buraco negro de Kerr é uma variação que inclui rotação. Ele mantém a massa como uma propriedade central, mas sua rotação deforma o horizonte de eventos, tornando-o oblato, ou seja, achatado nos polos.

A rotação gera uma área que leva o nome de ergosfera, onde o espaço-tempo se arrasta com o buraco negro. Essa característica possibilita, em teoria, a extração de energia do sistema, um conceito explorado no chamado processo de Penrose.

Buraco Negro de Reissner-Nordström

O buraco negro de Reissner-Nordström possui carga elétrica, mas sem rotação. Quando a carga elétrica é suficientemente alta, ele apresenta dois horizontes de eventos: um externo e outro interno.

O campo elétrico ao redor do buraco negro influencia a atração ou repulsão de partículas com cargas opostas ou semelhantes, modificando sua interação com o espaço ao redor.

Buraco Negro de Kerr-Newman

O buraco negro de Kerr-Newman é o mais completo, pois possui massa, rotação e carga elétrica. A presença de carga elétrica cria um campo magnético ao redor do buraco negro, alterando o campo gravitacional.

Esse campo influencia tanto o horizonte de eventos quanto a ergosfera, permitindo interações particulares com partículas carregadas que se aproximam, e afetando a dinâmica ao seu redor de maneira única.

 

Fonte: Olhar Digital

Imagens: Freepik, Freepik

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