Buraco Negro

Um vídeo sobre espaço e buracos negros.

A origem de um Buraco Negro é uma estrela com uma massa pelo menos dez vezes superior à do Sol (raio: 10 milhões de quilómetros). Depois de a estrela se expandir até ter um diâmetro dez vezes superior ao original (Gigante Vermelha), à medida que vai consumindo o seu combustível nuclear, a estrela contrai-se até explodir (Supernova), libertando parte da sua massa. A estrela sofre um colapso gravitacional, criando uma zona onde a força de atração é tão grande que nenhum tipo de matéria pode escapar. Nem sequer a luz. Forma-se um Buraco Negro.

Estrelas são estrelas porque ocorre fusão de elementos no seu interior.
Esta fusão proporciona a luz e o calor que conhecemos do nosso Sol.
Inicialmente são fundidos atomos de hidrogênio, formando Hélio, depois Hélio e outros materiais mais pesados.
Mas não ocorrem uma fundição de todos elementos de um tipo, mas passam a ocorrer fusões em níveis diferentes, mais na superfície do núcleo da estrela, continua ocorrendo a fusão de hidrogênio, e mais no interior, os elementos mais pesados.
Vão se formando elementos cada vez mais pesados no interior da estrela, até que é formado o atomo do Ferro.
Todas as fusões até agora ao se fundir, geravam mais energia doq consumiam ao se fundir, mas com o Ferro ocorre o contrário, ele consome mais energia doq gera.
A estrela passa a ter seu núcleo mais resfriado doq antes.
É o calor do núcleo que provoca a expansão, que entra em equilíbrio com a pressão da gravidade sobre o núcleo.
Mas se o núcleo esfria, não tem mais condições de expandir e então perde o jogo de forças com a gravidade.
A estrela "cai" em direção ao núcleo.
Aí então a pressão sobre o núcleo passa a ser vástíssima, muito maior doq antes, e então o ocorre uma grande explosão.
E este é o evento da super-nova.
Dependendo do tamanho da estrela original pode ocorrer a explosão em níveis diferentes.
Se ela ocorrer bem no centro da estrela, ela é totalmente aniquilada, gerando apenas uma nebulosa, não restando nenhum resquício sólido da estrela anterior.
Mas se ela ocorre numa camada mais acima, há como que duas explosões, uma no sentido para fora, como uma explosão normal e como foi o caso anterior, e outra no sentido para o centro.
Ao explodir para o centro o material é exprimido muito mais, e pode gerar então uma estrela de neutrons.
Que é como uma massa esqueleto, da matéria, sendo expelida toda a matéria que tenha algum componente energético, e restando sómente o material neutro eletronicamente.
Mas este material é extremamente compacto, e pesado.
Tanto que existem estrelas de neutrons, de 30Km de raio, e que tem mais massa concentrada doq todo nosso sistema solar incluindo o Sol.
Mas se a estrela tiver mais massa ainda, a compactação é maior ainda, e então ocorre a quebra da estrutura do neutron, no caso deixa de existir neutrons, e a massa resultante é formado de seus elementos constituintes os Quarks.
Mas os Quarks deixam de ser diferenciados, existindo então uma massa uniforme aglomerada, sem um limite espacial, não se pode mais diferenciar um Quark de outro.
Essa massa resultante tem uma grande quantidade de massa num pequeno espaço físico, e então a atração gravitacional desta massa passa a ser muito grande, tão grande que atrai para ela até mesmo a luz.

Mas um buraco negro nem sempre é negro.
Depende muito de onde ele está, mas na maioria das vezes ele esta num ambiente repleto de estrelas, poeira estelar e gazes.
Quando os gazes são desviados para o buraco negro, a ação da gravidade faz com que eles emitam raioX, raios-gama, e infra-vermelho, dependendo do tipo de material.
Além de que ele poderá estar "por debaixo" de nebulosas, portanto não poderiamos ver estes diretamente porque os gases e poeira da nebulosa o esconderia.

Existem buracos negros estelares, e buracos negros massivos.
Os massivos são formados pela aglomeração de mais de um buraco negro.

É possivel a existência de milhares de buracos negros estelares na nossa galáxia, e inclusive em alguns casos, eles ainda funcionam como estrelas, não produzindo luz, mas sendo o elementro central de um sistema estelar. Ou seja podem existir planetas que orbitam buracos negros.

O normal é que em cada galáxia exista um buraco negro massivo, mas podem existir galaxias sem buracos negros centrais. Dependendo do tipo de galáxia, mas também pode ocorrer o deslocamento de um buraco negro devido a ações gravitacionais de outras galáxias.

O "nosso" buraco negro central chama-se Sagittarius A.
Em volta dele orbitam várias estrelas, que alcançam uma grande velocidade orbital, carregando seus planetas junto.

Existe uma teoria que toda massa do universo um dia estará dentro de buracos negros.
E num momento posterior, todos buracos negros se aglutinarão num único gigantesco.
E quando ele atingir uma massa crítica, exploda, e a essa explosão chama-se Big Bang.

Interessante. Vou ver se encontro o livro que o Carlos me recomendou no tópico Leitura Recomendada para saber mais sobre os buracos negros. Por o que li aqui o nosso Sol não se irá tornar um buraco negro quando morrer. É muito pequeno.

Joana escreveu:o nosso Sol não se irá tornar um buraco negro quando morrer. É muito pequeno.

Na verdade não podemos ter certeza sobre o futuro, mas as maiores probabilidades sejam que o Sol não se transforme mesmo num buraco negro.

Mas existem outras variantes.
Primeiro que o Sol "Cresce", recebendo colisões de cometas, e acréscimo de poeira estelar.

Mas na nossa região não tem lá uma grande quantidade desse material o suficiente para que ele cresça tanto assim.

Mas por outro lado, o sistema solar move-se por dentre a galáxia e também outros astros movem-se também.
E ciclicamente nosso sistema solar passa por dentro de uma nebulosa(uma núvem de poeira), e é uma época que há grande quantidade de poeira espacial e portanto o Sol cresce mais.

Ainda há outros fatores, como o movimento do sistema solar por dentro da Galáxia, o Ano da Galáxia, e nesse percurso há várias pequenas e grandes nebulosas, onde o Sol poderia crescer mais também.

E ainda outros fatores, que a nossa própria galáxia cresce, a ação gravitacional faz com que outras galáxias menores sejam adicionadas a ela, e no percurso de adesão, podem muito bem trajetar por dentro do nosso sistema solar também.

Ainda assim, com todas estas variantes, o Sol ainda não se transformaria num buraco negro ao final da sua existência, mas ... em termos de probabilidades, ou seja, alguma probabilidade sempre haverá, afinal não podemos saber o futuro, só fazer conjecturas.

POLICARPO ULIANOV

Policarpo Ulianov participou com várias contribuições numa página do Blog SAPO, criada pelo administrador do Física2100, Carlos Costa.

Várias vezes, enviei e-mais para o colega Policarpo, convidando-o a participar do fórum Física2100, mas sem sucesso.

Policarpo é engenheiro eletricista e físico amador. Ele publicou vários artigos científicos na revista científica Global Journal of Physics.

Em um dos artigos, Policarpo contesta a descoberta do observatório LIGO, relativa ao memorável evento da detecção de ondas gravitacionais.

Apesar das críticas de vários físicos, inclusive dinamarqueses, a "descoberta" rendeu um Prêmio Nobel à Equipe do LIGO.

Certo dia, fui surpreendido por Policarpo: ele me pediu que o ajudasse na revisão de um artigo sobre a unificação da física relativista e física quântica.

Disse ao nobre colega que procurasse por alguém mais gabaritado, pois era e continuo a ser uma nulidade completa em termos de física moderna.

Policarpo insistiu que o ajudasse, não sei bem por quê.

O colega enviou-me os rascunhos daquilo que seria enviado a GJP. Discutimos via teleconferência sobre suas idéias. Confesso que foi para mim um esforço medonho.

Há um ditado brasileiro que diz:

"Entrei de gaiato no navio ..."   Pelo sim, pelo não, o artigo foi publicado.

Abaixo, envio o resumo do artigo:

Abstract

This paper considers the assumption that Planck time and length values increase in gravitational wells, an effect that becomes more extreme in a black hole’s event horizon.

Resumo

Este artigo considera a suposição de que os valores de tempo e comprimento de Planck aumentam nos poços gravitacionais, um efeito que se torna mais extremo no horizonte de eventos de um buraco negro.


Obviously, this assumption considers the point of view of anobserver who is far away from the gravity well and not able to feel the effects predicted by the Schwarzschild equation, asopposed to an observer in the well for who the values of these Planck constants remain unchanged.


Obviamente, esta suposição considera o ponto de vista de um observador que está longe do
poço de gravidade e incapaz de sentir os efeitos previstos pela equação de Schwarzschild, em oposição para um observador no poço para quem os valores dessas constantes de Planck permanecem inalterados.


If physicists can accept that the Schwarzschild equation describes effects that are applicable to Planck time and Plancklength, they will see that in a black hole´s event horizon the value of Planck length grows to the size of the event horizon.

Se os físicos podem aceitar que a equação de Schwarzschild descreve efeitos que são aplicáveis ao Tempo de Planck e comprimento de Planck, eles verão que no horizonte de eventos de um buraco negro o valor do comprimento de Planck cresce com o tamanho do horizonte de eventos.

Thus, in terms of Planck length, every black hole (no matter its mass) has an event horizon radius that is always the same size, which is equal to one Planck length.

Assim, em termos de comprimento de Planck, cada buraco negro (não importa sua massa) tem um raio de horizonte de eventos esse é sempre o mesmo tamanho, que é igual a um comprimento de Planck.

These authors believe that these considerations are fundamental in the development of a new theory that can effectively unite quantum mechanics with general relativity.

Esses autores acreditam que essas considerações são fundamentais no desenvolvimento de uma nova teoria que possa efetivamente unir a mecânica quântica com a relatividade geral.

The first step in this direction is to break the basic paradigm thatconsiders that Planck constant values (Planck time and Planck length) are always constant, regardless of the location ofthe observer, which comes into direct confrontation with the Schwarzschild equation.

O primeiro passo nessa direção é quebrar o paradigma básico que considera que os valores das constantes de Planck (tempo de Planck e comprimento de Planck) são sempre constantes, independentemente da localização do observador, o que entra em confronto direto com a equação de Schwarzschild.


Also, keeping in mind that timedilatation and space shrink effects, given by the Schwarzschild equation, depend on the observer´s position.

Além disso, lembrando que os efeitos da dilatação do tempo e da redução do espaço, dados pela equação de Schwarzschild, dependem da posição do observador.

O artigo completo está nesse endereço:

http://gpcpublishing.org/index.php/gjp/article/view/366/pdf_16

A revista GJP, a qual Policarpo foi um ativo colaborador, infelizmente fechou, mas todos os volumes publicados estão na Rede:

http://gpcpublishing.org/index.php/gjp/issue/archive

Jonas Paulo Negreiros escreveu:Assim, em termos de comprimento de Planck, cada buraco negro (não importa sua massa) tem um raio de horizonte de eventos esse é sempre o mesmo tamanho, que é igual a um comprimento de Planck.

Não creio que seja assim, me parece que o endeusamento dos buracos negros, continua lhes influenciando um pouco.

Enedeusamento, digo que é quando colocamos propriedades místicas nos astros.
A medida que os conhecemos melhores, vemos que são apenas astros, diferentes claro, mas nada de místico.

Claro, criritar e não propor uma alternativa é uma canalhice, então vou der minha interpretação.
Que é, que não é assim, que existem áreas volumes diferentes em buracos negros de massas diferentes.


These authors believe that these considerations are fundamental in the development of a new theory that can effectively unite quantum mechanics with general relativity.

Esses autores acreditam que essas considerações são fundamentais no desenvolvimento de uma nova teoria que possa efetivamente unir a mecânica quântica com a relatividade geral.

The first step in this direction is to break the basic paradigm thatconsiders that Planck constant values (Planck time and Planck length) are always constant, regardless of the location ofthe observer, which comes into direct confrontation with the Schwarzschild equation.

O primeiro passo nessa direção é quebrar o paradigma básico que considera que os valores das constantes de Planck (tempo de Planck e comprimento de Planck) são sempre constantes, independentemente da localização do observador, o que entra em confronto direto com a equação de Schwarzschild.

Jonas Paulo Negreiros escreveu:Esses autores acreditam que essas considerações são fundamentais no desenvolvimento de uma nova teoria que possa efetivamente unir a mecânica quântica com a relatividade geral.

Concordo, deve ajudar sim

Mas creio que os maiores avanços nessa unificação deverão acontecer com mais pesquisas envolvendo o tele transporte quântico real (falo real, porque muitos afirmam muitos chamamos de tele transporte quântico a internet-quântica).
Há muito poucos experimentos nessa área por enquanto, mas já estão surgindo algumas informações.

Ao fim, "um dia".. veremos que tudo poderá ser explicado pela física clássica mesmo, mas incorporando novos elementos