Impressionante animação da NASA revela a escala monstruosa dos buracos negros: ScienceAlert

a NASA tem Eu soltei uma nova animação Para lhe dar uma noção real da escala do espaço dominado por um buraco negro supermassivo.

Este é o gigante do universo. gigantes localizados nos centros das galáxias; Núcleos gravitacionais em torno dos quais as estrelas giram em uma dança orbital medida em eras. Eles começam com cerca de 100.000 vezes a massa do Sol, na extremidade inferior da escala, e podem atingir no máximo dezenas de bilhões de massas solares.

Esses números abstratos são muito bons, mas é difícil visualizar o quão grandes essas coisas realmente são. E este é um dos grandes mistérios do universo: embora tenhamos algumas ideias, não sabemos ao certo como elas foram parar ali.

Medições diretas, feitas com a ajuda do Telescópio Espacial Hubble, confirmam a existência de mais de 100 buracos negros supermassivos. diz o astrofísico teórico Jeremy Schnittman Do Goddard Space Flight Center da NASA. “Como ele fica tão grande? Quando as galáxias colidem, seus buracos negros centrais podem eventualmente se fundir também.”

Na verdade, os próprios buracos negros podem não ser muito grandes, afinal. Os buracos negros são os objetos mais massivos do universo que conhecemos. É tão compacto que só podemos descrevê-lo matematicamente como uma singularidade – um ponto unidimensional de densidade infinita. Sua densidade é tão intensa que o espaço-tempo é gravitacionalmente distorcido no que é efetivamente uma esfera fechada ao seu redor. Dentro desta esfera, nem mesmo a luz tem velocidade suficiente para escapar.

É a isso que nos referimos quando falamos das dimensões de um buraco negro, seu limite conhecido como horizonte de eventos. Quanto maior o buraco negro, maior o raio da esfera definida pelo horizonte de eventos, conhecido como raio de Schwarzschild. Se o sol fosse um buraco negro, por exemplo, então seria Será o raio de Schwarzschild Apenas 2,95 quilômetros (1,8 milhas).

Tanto quanto sabemos, os menores buracos negros começam em torno deles cinco vezes a massa do solObjetos formados a partir do núcleo colapsado de uma estrela massiva no final de sua vida. Estes são buracos negros de massa estelar.

Os buracos negros de massa estelar têm um limite superior de cerca de 65 vezes a massa do Sol, porque as estrelas precursoras extremamente massivas que produziriam esses objetos maiores terminam suas vidas em Supernova de instabilidade binária O que apaga completamente o núcleo, não deixando nada para trás para entrar em colapso no buraco negro.

No entanto, vimos buracos negros com massa estelar superior a 65 massas solares. Eles podem se formar quando os buracos negros colidem e se fundem, resultando em um objeto com massa combinada. Mas como passamos desses buracos negros para buracos negros supermassivos supermassivos é muito espaço vazio. Literalmente. Há uma estranha escassez de buracos negros detectados na faixa de massa entre buracos negros de massa estelar e buracos negros supermassivos.

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Mas também há uma grande variedade de buracos negros supermassivos. A nova animação da NASA é uma visão impressionante desse escopo, começando com um buraco negro em uma galáxia anã chamada J1601+3113, que hospeda um buraco negro ao seu redor. 100.000 massas solares. Isso lhe daria um raio de Schwarzschild de pouco menos da metade do tamanho do Sol. A sombra do buraco negro se estende pelo espaço ao redor do horizonte de eventos, resultando em uma região mais escura com aproximadamente o dobro de seu tamanho, o que significa que no vídeo essa sombra parece ter aproximadamente o mesmo tamanho do Sol.

Também vemos o buraco negro supermassivo no centro de nossa galáxia, Sagitário A*, com cerca de 4,3 milhões de massas solares. Há também o M87*, o primeiro buraco negro já fotografado, que tem uma massa muito maior 5,37 bilhões de sóis.

Há também dois buracos negros pendurados no centro da mesma galáxia, NGC 7727. Era uma vez, NGC 7727 eram duas galáxias. Agora que eles se juntaram, os dois buracos negros nos núcleos galácticos – 154 milhões e 6,3 milhões de massas solares, respectivamente – afundaram no centro da galáxia recém-fundida, onde um dia também se fundirão.

Esses buracos negros são uma grande evidência de que os astrônomos acreditam que nos dizem que uma maneira pela qual os buracos negros supermassivos crescem é que suas fusões devem produzir ondas gravitacionais. No entanto, a frequência dessas fusões é muito baixa para nossas ferramentas atuais detectarem.

Um dos maiores buracos negros conhecidos no universo é o monstro conhecido como TON-618. Em 2004, os cientistas mediram sua massa a um nível enorme 66 bilhões de massas solares. Existe um limite de massa teórico superior para buracos negros 50 bilhões de massas solaresmas o universo é muito bom em desafiar as previsões teóricas.

Com essa massa, o buraco negro teria um raio de Schwarzschild de mais de 1.300 unidades astronômicas. Para contextualizar, Plutão tem uma órbita de cerca de 40 unidades astronômicas do sol. Essa coisa vai engolir o sistema solar centenas de vezes.

Felizmente é muito longe. Sua luz é estimada em 10,8 bilhões de anos, então não estará à espreita para fazer qualquer mergulho em nosso canto do espaço. Achamos que falamos por todos quando dizemos em voz alta: Ufa.