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Os buracos negros talvez sejam tão pouco estudados quanto objetos populares no universo. Muitos escritores de ficção científica usam a imagem de um buraco negro como um enorme "aspirador de pó" nas profundezas do universo, buscando absorver tudo o que está próximo. Vamos tentar olhar para o buraco negro de um ponto de vista científico.

Um pouco de história...

Pela primeira vez, a ideia de tal objeto veio à mente do padre inglês John Michell em 1784. A ideia era que para um corpo com um raio de 280,3 raios solares e com densidade, a segunda velocidade espacial em sua superfície seria igual à velocidade da luz. Assim, a luz não poderá deixar este corpo e ficará invisível. No entanto, os buracos negros começaram a ser discutidos seriamente apenas com o advento da teoria sobre Einstein no início do século XX.

Neste artigo, não daremos fórmulas matemáticas complexas, limitando-nos apenas à fórmula do raio de Schwarzschild:

onde G é a constante gravitacional e c é a velocidade da luz. Um buraco negro com uma massa igual à massa da Terra teria um raio de Schwarzschild de 9 milímetros (ou seja, a Terra poderia se tornar um buraco negro se alguém pudesse reduzi-la a esse tamanho). Para o Sol, o raio de Schwarzschild é de aproximadamente 3 quilômetros.

As duas características mais importantes inerentes aos buracos negros são a presença de um horizonte de eventos e uma singularidade, que é separada por esse horizonte do resto do universo.

Horizonte de eventos está no raio de Schwarzschild, limita o espaço dentro do buraco negro. Informações sobre qualquer evento que ocorreu além do horizonte de eventos dentro de um buraco negro não podem cruzar o horizonte de eventos.

Singularidade- trata-se de uma região dentro de um buraco negro, onde as soluções das equações da gravidade não possuem interpretações físicas claras. Em outras palavras, os cientistas, contando com toda a experiência acumulada, ainda não são capazes de dar uma resposta clara à pergunta: o que acontece em um buraco negro?

Como ele cai em um buraco negro?

Apesar disso, as soluções das equações da relatividade especial fornecem uma resposta a uma pergunta igualmente interessante: como ocorre a queda em um buraco negro. Para um observador dentro de uma espaçonave em direção a um buraco negro, sua velocidade em relação ao buraco negro aumentará até a velocidade da luz.

Para um observador que esteja longe do buraco negro em seu ponto de observação, a imagem será completamente diferente. À medida que a espaçonave se aproxima do buraco negro, as informações dela chegarão ao ponto de observação com atraso crescente. Do ponto de vista do ponto de observação, a velocidade do navio diminuirá gradualmente à medida que se aproxima do horizonte de eventos. Para superar o horizonte de eventos e se esconder do radar, segundo o relógio do posto de observação, levará um tempo infinito.

Voltemos ao piloto da nave espacial. De acordo com seu próprio relógio, ele precisará de um tempo bastante curto antes de cruzar o horizonte de eventos. No entanto, ele como um todo não está destinado a pegar este evento. O fato é que conforme você se aproxima do buraco negro, a aceleração da queda livre aumenta. Também aumentará sua heterogeneidade. Perto do horizonte de eventos, pode atingir tal magnitude que será capaz não apenas de desintegrar a nave, mas também de quebrar moléculas em átomos.

O vídeo a seguir mostra o que o piloto de uma nave espacial verá ao cair em um buraco negro.

Vamos explicar o termo heterogeneidade nesse caso. Imagine que estamos caindo de pés em um buraco negro. Então, por exemplo, uma aceleração de 100 metros por segundo quadrado atuará nas pernas e apenas 50 metros na cabeça - as sensações não serão muito agradáveis. Na Terra, essa heterogeneidade também existe, mas é tão pequena que ninguém a sente. A diferença nas acelerações de queda livre para as pernas e para a cabeça, à semelhança do exemplo acima, na Terra é inferior a 1 milionésimo de metro por segundo.

Há uma consideração teórica de vários tipos de buracos negros, infectados e não infectados, rotativos e não rotativos. No entanto, até o momento, esse objeto permanece experimentalmente quase inexplorado. Durante as observações astronômicas na segunda metade do século 20, os astrônomos descobriram alguns objetos que, em um grau ou outro, se manifestam como buracos negros. Tais objetos, por exemplo, são alguns e os núcleos de alguns

Métodos para a formação de buracos negros

De acordo com os conceitos modernos, não há quatro maneiras de formar um buraco negro:

• Colapso gravitacional uma estrela suficientemente massiva no estágio final de sua evolução.
• Colapso da parte central da Galáxia. Por exemplo, no centro da nossa Galáxia existe um buraco negro Sagitário A* com uma massa de 3,7 massas solares. Este método é semelhante ao anterior, com a única diferença de que não se forma uma estrela, como costuma acontecer com a compressão gravitacional do gás interestelar. A massa de gás é tão grande que a compressão ocorre imediatamente antes da formação de um buraco negro.
• A formação de buracos negros no momento , como resultado de flutuações no campo gravitacional ou na matéria.
• O surgimento de buracos negros em reações nucleares em altas energias - buracos negros quânticos.

Os buracos negros são um objeto tão complexo e misterioso que os cientistas vão quebrar a cabeça por muitos anos tentando entender sua natureza.

A ciência

O que os buracos negros escondem? Você pode vê-los? Eles podem ser a entrada para outras dimensões e mundos? E o que pode acontecer se você cair em um buraco negro? Será que algum dia seremos capazes de descobrir todos os seus segredos?

Podemos apenas adivinhar muitas coisas, mas há coisas que já são conhecidas. Convidamos você a aprender mais sobre os misteriosos buracos negros que vai explodir sua mente.

1) Formação de buracos negros

Um buraco negro nasce quando uma grande estrela começa a ficar sem combustível e começa a entrar em colapso devido à sua própria gravidade.

Tal estrela se transforma em uma anã branca ou estrela de nêutrons, mas se a estrela for muito massiva, ela pode continuar a encolher e eventualmente atingir o tamanho de um átomo minúsculo, que é chamado de centro de um buraco negro.

2) Massa do buraco negro

A massa dessa estrela comprimida é tão grande e a gravidade de seu centro é tão forte que, de acordo com a teoria da relatividade geral de Einstein, ela pode realmente distorcer o espaço-tempo ao seu redor e nem mesmo a luz pode escapar dela.

O limite além do qual a luz não pode escapar é chamado Horizonte de eventos, e a distância do centro ao horizonte de eventos é raio gravitacional ou raio de Schwarzschild.

3) Teoria dos buracos negros

Uma vez que as partículas e os raios do sol cruzam o horizonte de eventos, eles se dirigem para o centro, para nunca mais serem vistos.

4) Os objetos mais estranhos do universo

Para um observador externo com um telescópio, parece que um objeto que passa pelo horizonte de eventos começa a desacelerar e congelar e que não passou por esse limite. Com o tempo, a luz se torna mais vermelha e mais fraca, e seu comprimento de onda é maior, eventualmente desaparecendo de vista, tornando-se radiação infravermelha e depois ondas de rádio.

5) Cair em um buraco negro

Se uma pessoa pudesse estar em um buraco negro, sendo consciente e capaz de voltar de lá, diria que a princípio experimentou uma sensação de leveza, como se estivesse em queda livre, mas depois sentiria forças de atração muito poderosas , ele seria arrastado para mais perto do centro de um buraco negro.

Quanto mais perto do centro, mais forte a gravidade, portanto, se suas pernas estivessem mais próximas do centro do que sua cabeça, ele começaria a ficar muito esticado e, eventualmente, dilacerado.

Durante a queda, ele veria uma imagem distorcida, como se a luz o envolvesse, e também veria a luz de fora do buraco negro indo para dentro.

6) A força da gravidade dos buracos negros

É importante entender que o campo gravitacional de um buraco negro é exatamente o mesmo de outros objetos no espaço que têm a mesma massa. Em outras palavras, os buracos negros atraem objetos para si da mesma forma que as estrelas comuns, ou seja, todos os objetos que estão próximos ao horizonte de eventos caem neles.

7) Buracos de minhoca

O buraco de minhoca, em teoria, é um túnel no espaço-tempo, que permite percorrer um curto caminho de um extremo ao outro do universo. No entanto, esses objetos podem se tornar muito semelhantes aos buracos negros do lado de fora.

8) Quem descobriu os buracos negros no Universo?

John Michell(1783) e Pierre Simon Laplace(1796) foi o primeiro a propor o conceito "estrelas negras" ou objetos que, quando comprimidos, têm uma força de atração tão forte que a velocidade de escape perto deles excede a velocidade da luz.

período posterior "estrela congelada" passou a ser usado para descrever a última fase do colapso gravitacional de uma estrela, quando a luz não consegue escapar de sua superfície, então a estrela parece congelada no tempo para o observador.

No século XX, o físico John Wheeler propôs nomear esses objetos "buracos negros", já que eles absorveram todas as partículas de luz que estavam próximas, então eles não foram capazes de refletir nada.

Direitos autorais da imagem Thinkstock

Talvez você pense que uma pessoa que caiu em um buraco negro está esperando a morte instantânea. Na verdade, seu destino pode ser muito mais surpreendente, diz o correspondente.

O que vai acontecer com você se você cair dentro de um buraco negro? Talvez você pense que será esmagado - ou, ao contrário, despedaçado? Mas, na realidade, tudo é muito mais estranho.

No momento em que você cair no buraco negro, a realidade se dividirá em duas. Em uma realidade, você será instantaneamente incinerado, na outra, mergulhará fundo no buraco negro vivo e ileso.

Dentro de um buraco negro, as leis da física que nos são familiares não se aplicam. De acordo com Albert Einstein, a gravidade dobra o espaço. Assim, na presença de um objeto de densidade suficiente, o contínuo espaço-tempo ao seu redor pode ser deformado tanto que um buraco é formado na própria realidade.

Uma estrela massiva que consumiu todo o seu combustível pode se transformar exatamente no tipo de matéria superdensa necessária para o surgimento dessa seção curva do universo. Uma estrela em colapso sob seu próprio peso se arrasta ao longo do continuum espaço-tempo ao seu redor. O campo gravitacional torna-se tão forte que nem mesmo a luz consegue escapar dele. Como resultado, a área em que a estrela estava localizada anteriormente torna-se absolutamente preta - este é o buraco negro.

Direitos autorais da imagem Thinkstock Legenda da imagem Ninguém realmente sabe o que está acontecendo dentro de um buraco negro.

A superfície externa de um buraco negro é chamada de horizonte de eventos. Este é um limite esférico no qual é alcançado um equilíbrio entre a força do campo gravitacional e os esforços da luz tentando escapar do buraco negro. Se você cruzar o horizonte de eventos, será impossível escapar.

O horizonte de eventos irradia energia. Devido aos efeitos quânticos, fluxos de partículas quentes irradiam para o Universo. Esse fenômeno é chamado de radiação Hawking - em homenagem ao físico teórico britânico Stephen Hawking, que o descreveu. Apesar de a matéria não poder escapar do horizonte de eventos, o buraco negro, no entanto, "evapora" - com o tempo, finalmente perderá sua massa e desaparecerá.

À medida que nos aprofundamos no buraco negro, o espaço-tempo continua a se curvar e se torna infinitamente curvo no centro. Este ponto é conhecido como a singularidade gravitacional. O espaço e o tempo deixam de ter qualquer significado nele, e todas as leis da física conhecidas por nós, para cuja descrição esses dois conceitos são necessários, não se aplicam mais.

Ninguém sabe exatamente o que espera uma pessoa que caiu no centro de um buraco negro. Outro universo? Esquecimento? A parede do fundo de uma estante, como no filme de ficção científica americano "Interestelar"? É um mistério.

Vamos raciocinar - usando seu exemplo - sobre o que acontece se você cair acidentalmente em um buraco negro. Neste experimento, você será acompanhado por um observador externo - vamos chamá-lo de Anna. Então Anna, a uma distância segura, assiste horrorizada enquanto você se aproxima da borda do buraco negro. Do ponto de vista dela, os eventos se desenvolverão de uma maneira muito estranha.

À medida que você se aproxima do horizonte de eventos, Anna verá que você se alonga no comprimento e se estreita na largura, como se estivesse olhando para você através de uma lupa gigante. Além disso, quanto mais perto você voar do horizonte de eventos, mais Anna sentirá que sua velocidade está diminuindo.

Direitos autorais da imagem Thinkstock Legenda da imagem No centro de um buraco negro, o espaço é infinitamente curvo.

Você não poderá gritar com Anna (já que nenhum som é transmitido no vácuo), mas pode tentar sinalizá-la em código Morse usando a lanterna do seu iPhone. No entanto, seus sinais o alcançarão em intervalos crescentes e a frequência da luz emitida pela lanterna mudará para a parte vermelha (comprimento de onda longo) do espectro. Veja como ficará: "Ordem, em ordem, em ordem, em ordem ...".

Quando você atingir o horizonte de eventos, do ponto de vista de Anna, você congelará no lugar, como se alguém tivesse pausado a reprodução. Você permanecerá imóvel, estendido na superfície do horizonte de eventos, e um calor cada vez maior começará a tomar conta de você.

Do ponto de vista de Anna, você será morto lentamente pelo alongamento do espaço, pela parada do tempo e pelo calor da radiação de Hawking. Antes de cruzar o horizonte de eventos e mergulhar nas profundezas do buraco negro, você ficará com as cinzas.

Mas não se apresse em pedir um serviço fúnebre - vamos esquecer Anna por um tempo e olhar para esta cena terrível do seu ponto de vista. E do seu ponto de vista vai acontecer algo ainda mais estranho, ou seja, absolutamente nada de especial.

Você voa direto para um dos pontos mais sinistros do universo sem experimentar o menor tremor - sem falar no alongamento do espaço, na dilatação do tempo ou no calor da radiação. Isso ocorre porque você está em queda livre e, portanto, não sente seu próprio peso - isso é o que Einstein chamou de "melhor ideia" de sua vida.

De fato, o horizonte de eventos não é uma parede de tijolos no espaço, mas um fenômeno condicionado pelo ponto de vista do observador. Um observador que permanece fora do buraco negro não pode ver dentro do horizonte de eventos, mas isso é problema dele, não seu. Do seu ponto de vista, não há horizonte.

Se as dimensões do nosso buraco negro fossem menores, você realmente teria um problema - a gravidade agiria em seu corpo de maneira desigual e você seria puxado para o macarrão. Mas, felizmente para você, esse buraco negro é grande - milhões de vezes mais massivo que o Sol, então a força gravitacional é fraca o suficiente para ser desprezível.

Direitos autorais da imagem Thinkstock Legenda da imagem Você não pode voltar e sair de um buraco negro, assim como nenhum de nós pode viajar no tempo.

Dentro de um buraco negro suficientemente grande, você pode até viver o resto de sua vida normalmente até morrer em uma singularidade gravitacional.

Você pode perguntar, quão normal pode ser a vida de uma pessoa, contra sua vontade, sendo puxada para um buraco no continuum espaço-tempo sem chance de sair?

Mas se você pensar bem, todos nós conhecemos esse sentimento - apenas em relação ao tempo e não ao espaço. O tempo só avança e nunca volta, e realmente nos arrasta contra a nossa vontade, não nos deixando nenhuma chance de voltar ao passado.

Esta não é apenas uma analogia. Os buracos negros dobram o continuum espaço-tempo de tal forma que dentro do horizonte de eventos, tempo e espaço são invertidos. De certa forma, não é o espaço que o puxa para a singularidade, mas o tempo. Você não pode voltar e sair de um buraco negro, assim como nenhum de nós pode viajar para o passado.

Talvez agora você esteja se perguntando o que há de errado com Anna. Você voa para o espaço vazio de um buraco negro e está bem, e ela lamenta sua morte, alegando que você foi incinerado pela radiação Hawking de fora do horizonte de eventos. Ela está alucinando?

Na verdade, a afirmação de Anna está absolutamente correta. Do ponto de vista dela, você está realmente frito no horizonte de eventos. E não é uma ilusão. Anna pode até coletar suas cinzas e enviá-las para sua família.

Direitos autorais da imagem Thinkstock Legenda da imagem O horizonte de eventos não é uma parede de tijolos, é permeável

O fato é que, de acordo com as leis da física quântica, do ponto de vista de Anna, você não pode cruzar o horizonte de eventos e deve permanecer do lado de fora do buraco negro, pois a informação nunca se perde irremediavelmente. Cada bit de informação responsável por sua existência deve permanecer na superfície externa do horizonte de eventos - caso contrário, do ponto de vista de Anna, as leis da física serão violadas.

Por outro lado, as leis da física também exigem que você voe pelo horizonte de eventos vivo e ileso, sem encontrar partículas quentes ou qualquer outro fenômeno incomum em seu caminho. Caso contrário, a teoria geral da relatividade será violada.

Portanto, as leis da física querem que você esteja fora do buraco negro (como uma pilha de cinzas) e dentro dele (são e salvo) ao mesmo tempo. E mais um ponto importante: de acordo com os princípios gerais da mecânica quântica, as informações não podem ser clonadas. Você precisa estar em dois lugares ao mesmo tempo, mas apenas em uma instância.

Os físicos chamam esse fenômeno paradoxal de "desaparecimento de informações em um buraco negro". Felizmente, na década de 1990 os cientistas conseguiram resolver esse paradoxo.

O físico americano Leonard Susskind percebeu que realmente não há paradoxo, pois ninguém verá sua clonagem. Anna observará um de seus espécimes e você observará o outro. Você e Anna nunca mais se encontrarão e não poderão comparar as observações. E não há um terceiro observador que possa observá-lo de fora e de dentro do buraco negro ao mesmo tempo. Assim, as leis da física não são violadas.

A menos que você queira saber qual de suas instâncias é real e qual não é. Você está realmente vivo ou morto?

Direitos autorais da imagem Thinkstock Legenda da imagem A pessoa voará pelo horizonte de eventos ileso ou colidirá com uma parede de fogo?

O problema é que não existe "realidade". A realidade depende do observador. Existe "realmente" do ponto de vista de Anna e "realmente" do seu ponto de vista. Isso é tudo.

Quase tudo. No verão de 2012, os físicos Ahmed Almheiri, Donald Marolph, Joe Polchinski e James Sully, conhecidos coletivamente por seus sobrenomes como AMPS, propuseram um experimento mental que ameaçava derrubar nossa compreensão dos buracos negros.

Segundo os cientistas, a resolução da contradição proposta por Süsskind se baseia no fato de que o desacordo na avaliação do que está acontecendo entre você e Anna é mediado pelo horizonte de eventos. Não importa se Anna realmente viu um de seus dois espécimes morrer no fogo da radiação de Hawking, porque o horizonte de eventos a impediu de ver seu segundo espécime voando fundo no buraco negro.

Mas e se Anna tivesse uma maneira de descobrir o que está acontecendo do outro lado do horizonte de eventos sem cruzá-lo?

A relatividade geral nos diz que isso é impossível, mas a mecânica quântica confunde um pouco as regras rígidas. Anna poderia ter espiado além do horizonte de eventos com o que Einstein chamou de "ação assustadora de longo alcance".

Estamos falando de emaranhamento quântico - um fenômeno no qual os estados quânticos de duas ou mais partículas separadas pelo espaço tornam-se misteriosamente interdependentes. Essas partículas formam agora um todo único e indivisível, e a informação necessária para descrever esse todo não está contida nesta ou naquela partícula, mas na relação entre elas.

A ideia apresentada pela AMPS é a seguinte. Suponha que Anna pegue uma partícula perto do horizonte de eventos - vamos chamá-la de partícula A.

Se a versão dela do que aconteceu com você for verdadeira, ou seja, você foi morto pela radiação Hawking de fora do buraco negro, então a partícula A deve estar interconectada com outra partícula - B, que também deve estar localizada do lado de fora do buraco negro Horizonte de eventos.

Direitos autorais da imagem Thinkstock Legenda da imagem Buracos negros podem atrair matéria de estrelas próximas

Se sua visão dos eventos corresponde à realidade e você está vivo e bem por dentro, a partícula A deve estar interconectada com a partícula C, localizada em algum lugar dentro do buraco negro.

A beleza dessa teoria é que cada uma das partículas só pode ser interconectada com uma outra partícula. Isso significa que a partícula A está conectada à partícula B ou à partícula C, mas não a ambas ao mesmo tempo.

Então Anna pega sua partícula A e a passa pela máquina de decodificação de emaranhamento que ela tem, que dá a resposta se essa partícula está associada à partícula B ou à partícula C.

Se a resposta for C, seu ponto de vista prevaleceu, violando as leis da mecânica quântica. Se a partícula A estiver conectada à partícula C, que está nas profundezas de um buraco negro, as informações que descrevem sua interdependência são perdidas para sempre para Anna, o que contradiz a lei quântica, segundo a qual as informações nunca são perdidas.

Se a resposta for B, então, ao contrário dos princípios da relatividade geral, Anna está certa. Se a partícula A está ligada à partícula B, você realmente foi incinerado pela radiação Hawking. Em vez de voar pelo horizonte de eventos, como exige a relatividade, você colidiu com uma parede de fogo.

Então, voltamos à questão com a qual começamos - o que acontece com uma pessoa que entra em um buraco negro? Ele voará pelo horizonte de eventos ileso graças a uma realidade que é surpreendentemente dependente do observador ou colidirá com uma parede de fogo ( Pretofurosfirewall, não deve ser confundido com o termo de computadorfirewall, "firewall", software que protege seu computador em uma rede contra invasões não autorizadas - Ed.)?

Ninguém sabe a resposta para essa pergunta, uma das questões mais controversas da física teórica.

Por mais de 100 anos, os cientistas vêm tentando conciliar os princípios da relatividade geral e da física quântica, na esperança de que no final um ou outro prevaleça. A resolução do paradoxo da "parede de fogo" deve responder à questão de qual dos princípios prevaleceu e ajudar os físicos a criar uma teoria abrangente.

Direitos autorais da imagem Thinkstock Legenda da imagem Ou talvez da próxima vez mande Anna para um buraco negro?

A solução para o paradoxo do desaparecimento da informação pode estar na máquina decifradora de Anna. É extremamente difícil determinar com qual outra partícula a partícula A está interconectada. Os físicos Daniel Harlow, da Universidade de Princeton, em Nova Jersey, e Patrick Hayden, agora na Universidade de Stanford, na Califórnia, se perguntaram quanto tempo levaria.

Em 2013, eles calcularam que, mesmo com o computador mais rápido possível de acordo com as leis da física, Anna levaria um tempo extremamente longo para decifrar a relação entre as partículas - tanto tempo que, quando ela obtivesse a resposta, o buraco negro evaporaria. a muito tempo atrás.

Nesse caso, é provável que Anna simplesmente não esteja destinada a saber qual é o ponto de vista verdadeiro. Nesse caso, ambas as histórias permanecerão verdadeiras ao mesmo tempo, a realidade dependerá do observador e nenhuma das leis da física será violada.

Além disso, a conexão entre cálculos altamente complexos (dos quais nosso observador, aparentemente, não é capaz) e o continuum espaço-temporal pode levar os físicos a algumas novas reflexões teóricas.

Assim, os buracos negros não são apenas objetos perigosos no caminho das expedições interestelares, mas também laboratórios teóricos nos quais as menores variações nas leis físicas crescem a tal ponto que não podem mais ser negligenciadas.

Se a verdadeira natureza da realidade está em algum lugar, o melhor lugar para procurá-la é nos buracos negros. Mas, embora não tenhamos uma compreensão clara de quão seguro é o horizonte de eventos para os humanos, é mais seguro observar as buscas de fora. Em casos extremos, você pode enviar Anna para o buraco negro da próxima vez - agora é a vez dela.

Interpretação artística de como uma estrela cruza o horizonte de eventos de um buraco negro supermassivo central

Um buraco negro é caracterizado por uma gravidade incrivelmente forte, nem mesmo emitindo luz. O horizonte de eventos está concentrado em torno dele. Basta cruzar essa "linha" e você está condenado. Todo mundo sabe disso, mas a existência de tais “linhas” não foi comprovada.

Então os cientistas decidiram realizar um experimento. Acredita-se que os buracos negros supermassivos residam nos centros de todas as grandes galáxias. Mas há uma opinião de que também existe outro objeto. Este é um algo supermassivo incomum que conseguiu evitar o colapso e a singularidade. Ele também tem um horizonte de eventos ao seu redor.

Se a singularidade não tem área de superfície, então o objeto tem uma área sólida. Portanto, a estrela não cairá no buraco negro, mas quebrará na superfície.

É uma enorme esfera massiva no centro galáctico. Vemos uma estrela colidir com uma superfície sólida e espalhar detritos

Para revelar a autenticidade da teoria, os cientistas criaram um novo teste. O ponto é definir o que é uma superfície sólida. Isso ajudaria a resolver o problema com o horizonte de eventos.

Para começar, eles descobriram que quando um objeto atinge uma superfície sólida, o gás estelar o envolve e brilha por vários meses ou anos. O telescópio deve pegá-lo. Quando os cientistas perceberam o que precisava ser encontrado, eles confirmaram seus argumentos.

Eles estimaram a velocidade com que as estrelas caem em buracos negros. Para isso, foram considerados apenas os mais massivos, cuja massa superava a massa solar em 100 milhões de vezes. Descobriu-se que existem cerca de um milhão desses objetos a uma distância de vários bilhões de anos de nós.

Em seguida, tive que examinar os dados de arquivo do telescópio Pan-STARRS de 1,8 metros, que explorava o hemisfério norte há 3,5 anos em busca de um "brilho temporário". Se a suposição estiver correta, levando em consideração todos os dados, o telescópio deveria ter identificado de 9 a 10 desses eventos.

E... ele não encontrou nada.

Acontece que todos os buracos negros devem ter um horizonte de eventos. Então Einstein estava certo novamente. Agora a equipe está tentando melhorar o teste e testá-lo no Large Survey Telescope de 8,4 metros (Large Synoptic Survey Telescope), que é mais sensível.

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O paradoxo da informação dos buracos negros tem intrigado os cientistas há décadas. Esse mistério gerou inúmeros debates sobre o que realmente acontece quando você cai em um buraco negro. Para facilitar a compreensão desse paradoxo, vejamos o exemplo de uma Lucy hipotética. Você voa com Lucy para um buraco negro e, no último segundo, ela decide não chegar lá. Eles decidiram ficar de fora e observar o que acontece com você a seguir. Lucy vê que, conforme você se aproxima do buraco negro, seu corpo começa a se esticar lentamente e, eventualmente, se divide em átomos. Ela pensa que você está morto e agradece ao destino por não ouvi-lo e não segui-lo.

Mas espere. Afinal, não é assim que a história termina. Na verdade, você permanece vivo e continua a afundar cada vez mais no infinito do buraco negro. O que acontece com você a seguir não é o ponto de nossa pergunta. O mais interessante é que você sobreviverá mesmo que Lucy tenha visto você morrer.

Como isso é possível? Este é um exemplo do paradoxo da informação do buraco negro. Não é uma ilusão, e Lucy não perdeu a cabeça. Isso é o que é realmente possível. Pelo menos em teoria. Um buraco negro é um lugar onde as leis da física que conhecemos não se aplicam. De acordo com uma das suposições, quando você entrar no buraco negro, a realidade para você e Lucy será dividida em duas partes.

espaguetificação

De acordo com outra hipótese, assim que você cruzar a fronteira do horizonte de eventos de um buraco negro, começará a experimentar um poderoso alongamento sob a influência da gravidade. Ao cair no centro de um buraco negro, forças atuarão em seu corpo, o que acabará por rasgá-lo em pequenos pedaços (ou melhor, até em partículas).

Além disso, se você cair em um buraco negro com a cabeça primeiro, ela ficará tão longe do seu corpo que você começará a parecer um espaguete. O resultado final é a diferença de aceleração ao cair devido à gravidade, o que afetará sua cabeça e pernas. Essa diferença é tão grande que você vai esticar como espaguete ou macarrão. Por conta disso, surgiu até o termo espaguetificação.

Distorção de luz, espaço e tempo

A primeira coisa que alguém percebe antes de atingir o horizonte de eventos de um buraco negro é como a luz, o espaço e o tempo se tornam diferentes. Assim que você entrar, as leis conhecidas da física deixarão de existir para você e forças completamente diferentes entrarão em vigor.

O nível infinito de gravidade produzido pela singularidade no centro de um buraco negro pode distorcer o espaço, reverter o tempo e mudar a luz além do reconhecimento. Por causa disso, sua percepção do que está acontecendo agora será completamente diferente do que estava acontecendo antes de você entrar no horizonte de eventos. Claro, isso vai durar exatamente até o momento em que você for completamente absorvido pela escuridão sem fim e não conseguirá mais perceber nada.

Viagem no tempo

Os maiores físicos, como Einstein e Hawking, teorizaram certa vez que viajar para o futuro seria possível explorando as leis internas dos buracos negros. Como mencionado anteriormente, as leis usuais da física dentro de um buraco negro param de funcionar e outras completamente diferentes assumem o papel principal. Uma das coisas que torna os buracos negros diferentes do nosso mundo é como o tempo passa neles.

A gravidade dentro de um buraco negro é tão poderosa que pode dobrar não apenas o espaço, mas também o tempo. Diante disso, pode-se supor que a dobra do tempo abre a possibilidade de viajar nele. Se aprendermos a explorar uma diferença tão marcante entre o espaço dentro e fora do horizonte de eventos, então, muito possivelmente, devido à dilatação gravitacional do tempo, poderemos viajar para o futuro, onde você ainda permanecerá jovem, enquanto seus amigos já envelhecer.

Claro, não devemos esquecer que ainda não descobrimos não apenas uma maneira de viajar pelos buracos negros, nem mesmo sabemos como chegar até eles e, mais importante, sobreviver a tudo isso.

Nada vai acontecer com você

Se um dia tivermos a escolha de por qual buraco negro viajar, provavelmente devemos escolher algum buraco negro supermassivo ou um buraco negro de Kerr.

Se conseguirmos chegar ao buraco negro no centro de nossa galáxia, que está a cerca de 25.000 anos-luz de distância e cerca de 4,3 milhões de vezes mais massivo que o nosso Sol, poderemos fazê-lo de maneira completamente segura para nossos saúde. passar por isso. O conceito dessa ideia é que as forças gravitacionais do buraco, afetando quem quiser cair nele, serão bastante insignificantes devido ao fato de o horizonte de eventos estar localizado muito mais longe do centro do buraco negro. Desta forma, você pode permanecer vivo dentro do horizonte de eventos e morrer apenas de fome e desidratação, e possivelmente pelo fato de finalmente cair na singularidade. Aqui você pode apostar no que vai acontecer primeiro, pois ainda não existe uma resposta mais precisa.

Além disso, é teoricamente possível permanecer vivo e viver o resto de sua vida dentro de um buraco negro de Kerr, que é um tipo completamente único de buraco negro, cuja teoria foi proposta pela primeira vez em 1963 pelo matemático e astrofísico neozelandês Roy Kerr. . Então ele sugeriu que, se os buracos negros são formados a partir de estrelas binárias de nêutrons moribundas, será possível entrar em tal buraco negro completamente ileso, já que a força centrífuga impedirá o surgimento de uma singularidade em seu centro. A ausência de uma singularidade no centro de um buraco negro significaria, por sua vez, que você não teria que temer forças gravitacionais infinitas e poderia sobreviver.

Segundo Einstein, até o final você não entenderá o que está acontecendo

Einstein sugeriu que, se você atingir um certo nível de queda livre, poderá cancelar o efeito (ou mesmo a percepção) das forças gravitacionais. Isso significa que se uma pessoa em queda livre deixar de sentir seu próprio peso, qualquer coisa que for jogada em um buraco negro com ela não parecerá cair. Em vez disso, parecerá que ela vai subir.

Einstein desenvolveu essa ideia e dela derivou a mundialmente famosa teoria geral da relatividade, talvez sua ideia de maior sucesso. E talvez este seja o pensamento mais feliz para você se cair em um buraco negro. Mesmo que você caia em Deus sabe o quê, você ainda não será capaz de entender que está caindo até cair em uma singularidade. No entanto, se neste momento alguém puder observá-lo de lado, com certeza verá que você está caindo. Tudo isso tem a ver com a percepção. O que quer que esteja ao seu redor cairá em relação a você (e, como resultado, você não será capaz de entender que está caindo), enquanto para todos aqueles que o seguirão, esse não será o caso.

buraco branco

Sabe-se que os buracos negros eventualmente absorvem absolutamente tudo o que cai em seu horizonte de eventos. Mesmo a luz não pode escapar de um destino trágico. O que é menos conhecido é o que acontece com todas essas partículas condenadas ainda mais. De acordo com uma teoria, tudo que entra em um buraco negro por uma extremidade sai pela outra. E esta segunda extremidade é o chamado buraco branco.

Claro, ninguém ainda viu nenhum buraco branco (e preto também, francamente. Sabemos de sua existência apenas graças à sua poderosa influência gravitacional), então ninguém pode dizer com certeza se eles são realmente brancos. No entanto, a razão pela qual eles são chamados é porque os buracos brancos são exatamente o oposto do que são os buracos negros. Em vez de absorver tudo ao seu redor, eles, ao contrário, cospem tudo o que está dentro deles. E como no caso de um buraco negro, do qual você não pode escapar se entrar em seu horizonte de eventos, o mesmo acontece com um buraco branco. Exatamente o contrário: você não conseguirá entrar nele.

Resumindo: um buraco branco cospe tudo o que foi consumido por um buraco negro em um universo alternativo. Essa teoria, até certo ponto, levou os físicos a considerar a possibilidade de que os buracos brancos sejam a base para a criação de nosso universo como o conhecemos. E se você cair em um buraco negro e de alguma forma sobreviver e puder sair do outro lado através de um buraco branco em um universo alternativo, então você nunca será capaz de retornar ao nosso universo.

Você acompanhará a história do desenvolvimento do universo

Como mencionado anteriormente, existe a possibilidade de buracos negros sem uma singularidade em seu centro. Em vez disso, haverá um chamado buraco de minhoca no centro. Se encontrarmos uma maneira de viajar pelo buraco de minhoca, provavelmente testemunharemos uma história da evolução do universo que pode ser observada até o que quer que esteja do outro lado do buraco de minhoca. Parecerá alguém reproduzindo um vídeo da história do universo em avanço rápido infinito.

Infelizmente, essa história ainda terá um final ruim. Quanto mais rápido a imagem se mover, mais rápido você se aproximará de sua morte. A luz ficará cada vez mais deslocada para o azul e carregada até que você seja completamente torrado vivo por sua radiação.

Viagem a um universo paralelo

Se um dia você cair em um buraco negro, consciente ou acidentalmente, a primeira coisa a fazer é tentar olhar ao redor. Talvez você possa encontrar uma saída dessa maneira, quem sabe. Mesmo que não funcione retornar ao Universo de onde você veio, terminar em um Universo paralelo pode não ser um final tão ruim para sua jornada.

Os físicos teorizam que, quando você atinge a singularidade de um buraco negro, ele pode servir como uma espécie de ponte entre isso e uma realidade alternativa, ou o chamado "universo paralelo". O que acontece neste novo universo permanece um mistério e um campo para nossa imaginação. Algumas teorias até sugerem que existe um número infinito de universos alternativos, cada um contendo um número igual de "vocês" completamente diferentes.

Você já pensou nas escolhas que fez na sua vida? O que aconteceria se você não conseguisse este emprego, mas aquele emprego, conhecesse aquela garota ou cara, em vez de ficar sentado no computador todos os dias? Você teria ficado mais rico ou mais pobre se não tivesse feito ou feito o que um dia lhe pediram? Então, em um universo alternativo, você terá a chance de descobrir.

Você se tornará parte do universo

Hawking uma vez sugeriu que certas partículas que entram em um buraco negro passam por uma espécie de processo de filtragem em partículas carregadas positivamente e carregadas negativamente. Essas partículas são absorvidas muito lentamente pelo buraco negro. Com a imersão nele, as partículas carregadas negativamente perdem sua massa. Partículas carregadas positivamente têm energia suficiente para permanecer fora do buraco negro como radiação.

De acordo com Hawking, os buracos negros estão lenta mas seguramente perdendo sua massa e ficando mais quentes. Eles eventualmente explodem e espalham seu conteúdo, chamado radiação Hawking, de volta ao universo. Isso, pelo menos em teoria, significa que você pode se tornar parte do universo, como uma Fênix renascida das cinzas atômicas.

Bônus: você simplesmente... morrerá

Às vezes, gostamos muito de ignorar as consequências mais óbvias e terríveis de um evento, ficando cegos pela probabilidade de coincidências mais alegres.

Por mais sádico que pareça, o resultado mais provável de sua queda em um buraco negro é que, mesmo antes de você entender sua presença dentro dele, nem mesmo a poeira permanecerá de você. Você nem terá tempo de perceber que testemunhou o que os físicos falam como a chave para entender os mistérios do universo.