Teoria do Buraco Negro

Integrantes:Gabriel Araújo – 16Matheus Paolo – 35Matheus Soares – 36Pedro Lucas – 38

IntroduçãoDe acordo com Teoria Geral da Relatividade, um buraco negro é uma região do espaço na qual nada, nem mesmo corpos que se movimentem na velocidade da luz conseguem escapar, resultado de uma deformação no espaço-tempo por um corpo com matéria maciça e extremamente compactada.

Teoria Geral da Relatividade: Basicamente, afirma que a gravitação é um efeito da geometria do espaço-tempo.

Espaço-tempo:É um sistema de coordenadas que auxilia nos estudos sobre a relatividade especial e geral.

HistóriaA ideia sobre a existência de buracos negros foi primeiramente formada pelo geólogo John Michell, quando enviou uma carta escrita à Royal Society:

“Se um semi-diâmetro de uma esfera da mesma densidade do sol estava além do sol em uma proporção de 500 vezes, um corpo caindo de uma altura infinita para ele teria adquirido em sua superfície maior velocidade que a da luz e, consequentemente, supondo que a luz seja atraído pela mesma força em proporção a sua inércia com outros organismos, toda a luz emitida por um corpo como este ser feito para retornar em direção a ele por sua própria gravidade adequada.” -- John Michell

Em 1796, o matemático Pierre-Simon Laplace também promoveu a mesma ideia, a qual foi publicada na segunda edição do seu livro Exposition du système du Monde. Posteriormente, sua idéia foi retirada das novas edições do seu livro.The Royal Society of London for the Improvement of Natural Knowledge:

Em português Real Sociedade de Londres para o Progresso do Conhecimento da Natureza

FormaçãoO buraco negro é o resultado da deformação do espaço-tempo causada por uma matéria maciça e altamente compacta. Um buraco negro é limitado pela superfície denominada horizonte de eventos, que marca a região a partir da qual não se pode mais voltar. Um buraco negro forma-se quando uma estrela super maciça fica sem combustível, o que faz seu núcleo diminuir até ficar reduzido a uma fração de seu tamanho original. Quando isso acontece, a gravidade produzida por ele sai do controle e começa a sugar tudo que encontra. Ele começa a sugar a massa da estrela, fazendo isso tão rápido que se engasga e expele enormes torrentes de energia

Ela é tão forte que acaba furando a estrela e lançando mais jatos de energia. A gravidade não suporta essa energia e a estrela finalmente explode (esta explosão é chamada de supernova). Em apenas um segundo a explosão é capaz de gerar 100 vezes mais energia que o nosso Sol produzirá em toda sua existência. O que resta no centro é o buraco negro.

Horizonte de Eventos:É a fronteira teórica ao redor de um buraco negro a partir da qual a força da gravidade é tão forte que até mesmo luz é sugada, pois a sua velocidade é inferior à velocidade de escape do buraco negro.

Velocidade de Escape: Basicamente, é a velocidade necessária para "libertar-se" de um campo gravitacional.

Tipos de Buraco Negro

• Estelares: São originados a partir de estrelas de alta massa (maior do que cerca de 10 vezes a massa do Sol), que, após passarem pelo estágio evolutivo da sequência principal e esgotarem seu combustível para fusão nuclear, passam pelo estágio de gigantes e supergigantes e depois explodem como supernovas.

• Supermassivos: Encontrados no centro de galáxias, têm massas que variam de milhões a bilhões de massas solares.

• Buracos Negros de Massa Intermediária: Embora já exista comprovação observacional da existência de buracos negros estelares, que teriam massa de até algumas dezenas da massa do Sol, e de supermassivos, com massa maior do que 1 milhão de vezes a massa do Sol, há ainda pouca evidência observacional da existência de buracos negros com massa entre estes dois extremos, ou seja, da ordem de milhares de vezes a massa do Sol.“Concepção artística do possível BN de

massa intermediária no centro do aglomerado de Omega Centauri. Seu tamanho está exagerado para fins de ilustração e as linhas verdes ilustram as órbitas de estrelas próximas. Perto do BN as estrelas se movimentam mais rapidamente do que as estrelas mais distantes. A coloração amarela ilustra o fato da maioria das estrelas do aglomerado serem frias, e a cor azul identifica as poucas estrelas azuis mais quentes.”

• Buracos Negros Primordiais: Preditos teoricamente, esses buracos negros podem ter se formado nos primórdios do universo quando, devido a um ambiente favorável com pressões e temperaturas extremamente altas, flutuações na densidade da matéria teriam dando origem a regiões de densidades extremas, onde esses buracos negros poderiam ter se formadoÉ possível que devido à expansão do universo essas regiões tenham se dispersado, mas algumas podem ter se mantido estáveis dando origem a buracos negros que durem até hoje. Esse tipo de buraco negro poderia ter qualquer massa. Assim, podem ter surgido o que os pesquisadores chamam de mini buracos negros, que teriam tamanhos micrométricos. Também se considera a possibilidade da formação de buracos negros primordiais maiores, que através de sua evaporação poderiam também dar origem a mini buracos negros.

Curiosidades• O nome “buraco negro” se deve ao fato de que essa fenômeno não reflete nenhuma parte da luz que ele atinja;

• O Buraco Negro emiti radiação térmica, ou seja, calor;• A temperatura do Buraco Negro é inversamente

proporcional à massa do mesmo, então quanto maior a massa, maior a temperatura;

• Devido aos buracos negros não refletirem luz, eles são praticamente invisíveis, sendo assim, as únicas formas de detecta-lo é pela observação da interação com a matéria de sua vizinhança , pelo movimento de estrelas e pela liberação de radiação.