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Descoberta teórica
 
Mesmo antes que sonhássemos ser possível enviar telescópios e sondas para o espaço, alguns astrônomos já previam a existência de objetos tão densos que seu campo gravitacional impediria a saída até mesmo da luz.


O desenho mostra o que os cientistas sabem sobre
buracos negros. Toda a luz
do entorno é capturada pela gravidade extrema.
 

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Gravidade em corpos reduzidos
A força da gravidade depende da massa e da distância. Quanto maior a distância entre dois objetos, menor será a força da gravidade. E o inverso também é válido. Por isso, se comprimirmos um planeta, qualquer coisa que estiver em sua superfície estará a uma distância menor de seu núcleo. Por isso, sofrerá uma força de atração muito maior.


Subrahmanyan Chandrasekhar
foi um dos primeiros astrônomos a imaginar a existência de um buraco negro. 

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Velocidade de escape
A velocidade que um corpo ou partícula precisa ter para escapar de determinada gravidade é chamada velocidade de escape. Para sair da gravidade da Terra, por exemplo, um foguete precisa alcançar 11,2 km/s. Na Lua, essa velocidade é apenas de 2,4 km/s. Um buraco negro tem força de gravidade tão grande que a velocidade de escape é maior do que a velocidade da luz. Uma vez que nada viaja a uma velocidade maior do que a da luz, nada escapa de seu campo gravitacional.

A luz nunca sai
Teoricamente, um buraco negro é uma região no espaço de densidade infinita, com campo gravitacional tão forte que nada escapa de sua superfície. Nem mesmo a luz. Para imaginar a concentração da massa de um buraco negro, podemos pensar na Terra: para transformar nosso planeta em um buraco negro, teríamos de comprimir toda a sua massa até deixá-lo do tamanho de uma bolinha de gude. É claro que isso não é uma tarefa simples. Por isso, os buracos negros só nascem quando uma estrela muito grande, com pelo menos duas vezes a massa do nosso Sol, já no final de sua vida, entra em colapso. Mas para entender direitinho toda essa história, temos de fazer um pequeno passeio por conceitos físicos muito importantes.

Teorias sobre a luz
Por muito tempo os cientistas debateram sobre a formação da luz. Alguns diziam que a luz se formava em ondas. Outros, como Isaac Newton, afirmavam que a luz era formada por partículas – sendo, portanto, suscetível à força da gravidade. E a idéia de que a luz pudesse ser afetada pela gravidade, como maçãs caindo de árvores ou balas de canhão, fascinou os cientistas. Ainda em 1783, um professor de Cambridge, John Michell, dizia que se uma estrela tivesse massa suficiente e estivesse devidamente compactada, poderia ter um campo gravitacional tão forte que a luz não seria capaz de escapar. Qualquer luz emitida pela superfície desse objeto seria "puxada" de volta à superfície antes que conseguisse se afastar muito. Mas ao contrário de balas de canhões, a luz tem velocidade fixa. Uma bala de canhão atirada da Terra para cima teria sua velocidade retardada pela gravidade até parar e voltar para o solo. Um fóton continua para cima, em velocidade constante. Então, como dizer que a gravidade poderia afetar a luz? Esse problema só pôde ser resolvido depois que o físico Albert Einstein propôs a teoria da relatividade geral, em 1915.


Descoberta da Índia
Em 1928, um estudante indiano embarcou para a Inglaterra, para estudar com o astrônomo inglês sir Arthur Eddington, especialista na teoria da relatividade geral. Seu nome era Subrahmanyan Chandrasekhar. Durante a viagem, Chandrasekhar começou a imaginar como uma estrela de grande massa poderia sustentar-se após consumir seu combustível. Ele calculou que uma estrela fria, com massa maior do que uma vez e meia a do nosso Sol, não seria capaz de se sustentar contra a própria gravidade. Ela então implodiria, em densidade infinita, até reduzir-se ao tamanho de um ponto. Eddington se recusou a aceitar essa idéia e o próprio Einstein afirmou que seria impossível que uma estrela se contraísse até o tamanho zero. A hostilidade da comunidade científica fez com que Chandrasekhar abandonasse essa linha de pesquisa. Mas outros cientistas deram continuidade a esse trabalho.

 

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