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Análise completa de um Buraco Negro

Hoje vamos entender sobre buracos negros.
De onde nem mesmo Flash ou Mercúrio conseguiriam escapar correndo.

Pra isso vamos usar como fonte com autorização o livro de Neil DeGrasse Tyson "Death by Black Hole".


Usando a representação fantástica do XKCD, vamos imaginar a atração que cada corpo celeste pode exercer com a gravidade, como um poço no espaço por onde as coisas caem.



Um dos cientistas mais geniais e mais influentes, Sir Isaac Newton deduziu nas leis universais da gravitação, que a força de atração exercida por qualquer objeto, a gravidade, depende diretamente da massa e inversamente da distância. Então, na terra, se quisermos jogar uma pedra pro alto rápido suficiente pra que ela não volte pro chão ignorando o atrito com o ar, precisamos de uma velocidade de escape de pouco mais de 44.000 km/h.
Uma pedra jogada pra cima nessa velocidade não cairia de volta, ou, se o Flash ou o Mercúrio corresse um pouco mais rápido do que o Hitch Alan calculou pra cena de "Dias de um futuro esquecido", teriam velocidade suficiente pra pular de uma rampa e sair de orbita.

 Agora repare nos poços que o Randall desenhou pra Júpiter, isso porque Júpiter tem muito mais massa então exerce mais gravidade.
Se você pesa 70 kg aqui na terra, pesaria mais de 165 kg lá.

Pro Flash escapar de Jupiter precisaria correr e pular quase 6 vezes mais rápido do que da Terra.
Já no Sol, alguém que pesa 70 Kg na Terra pesaria quase 1900 Kg.
Porque essa estrela tem mais de 330 mil vezes a massa da terra ,logo a gravidade que ela exerce é muito maior a sua velocidade de escape é mais de 600 km/s. tanta gravidade aperta tanto os átomos hidrogênio uns contra os outros, que eles entram em fusão produzindo a luz e o calor que recebemos.

 Estrelas mais massivas do que o Sol, podem formar corpos celestes com muito mais gravidade quando elas gastam todo seu combustível, param de produzir o calor que mantêm os átomos agitados e distantes com isso explodem as camadas mais externas e um dos fenômenos mais brilhantes do Universo a Supernova, o núcleo restante pode
encolher sobre força da gravidade até um ponto tão denso que os átomos se desmancham, os elétrons colapsam nos prótons e formam neutrons.
O Vsauce3 estendeu a ideia de Neil Tyson e explicou que, se o martelo de Thor fosse feito de um pedaço de estrela de neutrons, coisa que não é, o martelo sozinho geraria gravidade suficiente pra atrair as pessoas na velocidade do som contra si.


Tanta gravidade faz com que a velocidade de escape de uma estrela de neutrons seja quase 1/3 da velocidade da luz
Os buracos negros tem esse nome, porque eles tem ainda mais gravidade, são um ponto tão denso que a velocidade de escape é maior que a velocidade da luz nem a luz consegue sair deles. O que torna um buraco negro especial é essa gravidade concentrada em um único ponto. Se uma raça alienígena quisesse transformar o Sol em um Buraco Negro já que ele é pequeno demais pra fazer isso por conta própria, precisariam amassar ele até um ponto menor do que o chamado Raio de Schwarzschild.

Três quilometros pra massa do Sol já seriam suficientes pra gerar uma densidade tão grande que causaria singularidade que é o Buraco Negro, mas ele não sugaria a Terra pra morte ou algo do tipo já que com a mesma massa do Sol exerceria a mesma gravidade a distância em que estamos e a nossa orbita continuaria igual, apenas mais gelada.

 Agora vamos ver o que aconteceria se você resolvesse chegar perto dele ,os átomos de uma estrela ou Nebulosa sendo sugadas por um Buraco Negro entram em órbita e formam uma espiral, o Disco de Acreção, com rotação tão acelerada que gera atrito suficiente pra aquecer o material a milhões de graus e emitir faxos de raios X e raios Gama em casos extremos formam objeto mais energético conhecido do Universo, Quasares que emitem mais raios gamas e luz do que galáxias inteiras, na maioria dos casos a maior parte do que o Buraco Negro absorve é expulsa dessa forma. Se você quiser saber o que veria veja esse vídeo fantástico do Vsauce principal Se você não fosse ejetado poderia cruzar o horizonte de eventos, o ponto de onde mesmo a luz não escapa.

Pra começar, ele distorce tanto o espaço e o tempo que atua como uma lente que desvia a luz do que esta atrás. e como o tempo é relativo a gravidade, minutos no horizonte de eventos equivalem a milhares de anos fora dele.

Na Terra, como a gravidade diminui com a distância, ela tá atraindo mais o seu pé que tá mais perto do centro do que a sua cabeça, isso equivale ao peso de uma gota de água no pé essa diferença de aceleração pela gravidade entre um ponto e outro, é chamada de Força de Maré.

Agora, passando do Horizonte de Eventos de um buraco negro, as coisas seriam muito diferentes. Segundo a Relatividade Geral, em buracos pequenos, a diferença de gravidade ao cruzar o Horizonte de Eventos é tão grande que se você cai-se em pé a Força de Maré seria forte o suficiente pra puxar o seu pé com mais força do que o corpo se segura junto, separando o seu corpo em dois pedaços pra em seguida separar cada pedaço em mais dois, e dois, e dois, até sobrarem apenas moléculas que são quebradas em átomos, que são quebradas mais ainda essa processo recebe o nome muito ilustrativo de Espaguetificação, seria uma morte cruel, mas pelo menos com bastante estilo e efeitos especiais.

SAIBA MAIS - Livro citado: Death by Black Hole: And Other Cosmic Quandaries, por Neil deGrasse Tyson - XKCD e os poços de gravidade: http://goo.gl/XO8uAE - Post de Rheit Allain no Dot Physics: http://goo.gl/B9YXMC - Calcule seu peso em qualquer outro planeta: http://goo.gl/PYuJGe - Como seria cair em um buraco negro, pelo Vsauce: http://goo.gl/B9aHVX - Simulador de espaguetificação: http://goo.gl/LtHZ8e - Dez coisas que você não sabia sobre buracos negros, no Bad Astronomy: http://goo.gl/9WWLIf