Pode ser perigoso - pode ser muito divertido! Essa é a opinião de um dos maiores astrofísicos dos Estados Unidos e com sagacidade reflete sobre as possibilidades que as pessoas poderiam ter se fossem transportadas para as proximidades de um buraco negro supermassivo. Ele sugeriu que o progresso no desenvolvimento de motores espaciais poderia nos permitir organizar "pesquisas de campo" do buraco mais próximo.
Desde a década de 1990, sabemos que os planetas podem orbitar pulsares, objetos incrivelmente densos criados por poderosas explosões de estrelas. Seria razoável supor que eles podem girar em torno de buracos negros, que, surpreendentemente, pode parecer a muitos, têm menos impacto em seu ambiente do que pulsares. Em alguns desses planetas, a vida pode até existir, porque muitos seres vivos na Terra, como sabemos, se adaptaram a condições extremas, incluindo temperaturas muito altas e baixas, ambientes ácidos, salinos e até radioativos.
Os planetas habitados podem ser encontrados perto de buracos negros supermassivos, que estão localizados no centro da maioria das galáxias. Nossa própria galáxia, a Via Láctea, abriga um buraco negro com massa igual à massa de quatro milhões de estrelas combinadas. A órbita circular estável mais interna (SVUKO) deste objeto, conhecida como Sgr A * (Sagittarius A *), é aproximadamente igual à órbita em que Mercúrio se move em torno de nosso sol.
Como seria viver em um planeta assim?
Antes de falar sobre os muitos perigos para a vida perto de um buraco negro, vamos examinar os benefícios. Se civilizações emergem ou migram para a vizinhança dos buracos negros, que coisas interessantes e úteis elas podem fazer lá? As 10 melhores opções vêm à mente:
- Use o buraco negro como fonte de energia limpa, despejando resíduos no funil do disco de acreção, em torno do qual gira o vórtice de matéria. Até 42% da própria massa do lixo pode ser convertida em radiação no buraco negro SVUKO girando em velocidade máxima.
- Conecte algum tipo de mecanismo de engenharia ao eixo de rotação do buraco negro, como um volante gigante do qual a energia pode ser coletada.
- Viaje em velas de fótons ao longo de jatos relativísticos a uma velocidade próxima à da luz.
- Prolongue a juventude visitando salões de beleza localizados perto do horizonte de um buraco negro, onde o tempo flui mais lentamente como resultado do desvio para o vermelho gravitacional.
- Aprecie a visão de todo o universo, estranhamente refletida nas imagens das lentes gravitacionais ao redor do buraco negro.
- Abra um parque de diversões na chamada "esfera de fótons", onde você pode brincar com vários efeitos relativísticos, por exemplo, se ver de costas, olhando para frente, enquanto a luz se curva em torno de um buraco negro.
- Tire tudo de novas possibilidades de movimento no espaço. Então, quando em bilhões de anos a Via Láctea se funde com a vizinha nebulosa de Andrômeda, dois buracos negros em seu centro se unem em um sistema binário sólido, uma espécie de catapulta gravitacional que pode lançar estrelas e planetas à velocidade da luz, como o autor deste material explica em dois artigos escritos em co-autoria com James Guillochon. As agências de viagens poderão vender ingressos para viagens incríveis a planetas catapultados que percorrerão todo o universo.
- Mandem criminosos ao buraco negro como a prisão mais segura com pena de morte pela singularidade. O tempo de vida dos prisioneiros dependerá da massa do buraco negro. Quanto menos grave o crime que cometerem, mais maciço será o seu buraco negro e mais tempo poderão viver fora dos "muros da prisão", que serão considerados o horizonte do buraco negro.
- Use ondas gravitacionais emitidas por pequenos objetos orbitando um buraco negro como um meio de comunicação. Esses sinais não podem ser bloqueados por nenhuma das formas conhecidas de matéria.
- Teste os aspectos básicos da gravidade quântica enviando grupos de físicos experimentais e especialistas em teoria das cordas em viagens organizadas.
O principal perigo para os astronautas que tentam dominar essas atividades vem das forças das marés. Como Albert Einstein apontou em seu famoso experimento mental, quem está dentro de um elevador ou nave espacial em queda livre sentirá a ausência da gravidade. Mas qualquer diferença na aceleração gravitacional entre sua cabeça e pernas poderia facilmente destruir seu corpo. As forças da maré seriam uma sentença de morte perto da massa estelar de um buraco negro, mas não representam uma ameaça para o corpo humano no espaço mais expandido em torno de um buraco negro supermassivo como Sagitário A *.
Conseqüentemente, a densidade da matéria necessária para o aparecimento de um buraco negro está em uma relação linear com sua curvatura espaço-temporal. Buracos negros de baixa massa se formam quando o núcleo de uma estrela massiva entra em colapso para densidades bem acima de um núcleo atômico. Mas para um buraco supermassivo, muito mais rarefeito, basta preencher a órbita de Júpiter com água líquida. Parece simples, mas esse projeto de engenharia não é viável, pois exigiria uma quantidade de água de até 100 milhões de sóis. Bem, o calor que seria liberado no processo de despejar a água queimaria todas as instalações de infraestrutura adjacentes.
Na verdade, o calor liberado durante a compactação de um buraco negro supermassivo representa uma ameaça significativa para as civilizações que poderiam estar localizadas no centro das galáxias. Em nosso artigo conjunto com John Forbes, mostramos que uma parte significativa dos planetas do universo pode perder sua atmosfera e oceanos, que podem evaporar devido ao fato de que em algum momento de sua existência estiveram próximos ao núcleo galáctico.
Vídeo promocional:
Pela primeira vez na história humana, temos a tecnologia para capturar imagens de buracos negros supermassivos no centro da Via Láctea e da gigante galáxia elíptica M87 contra o pano de fundo de uma acumulação luminosa de gás atrás deles. A primeira dessas imagens será publicada durante o ano.
Em uma palestra de 2018 na conferência Black Hole Initiatives, um centro interdisciplinar para pesquisa de buracos negros em Harvard, sugeri que um maior progresso na propulsão espacial poderia nos permitir estudos de campo de um buraco negro próximo. Isso seria uma excelente oportunidade para experimentar uma das atividades acima - e talvez trocar notas sobre a gravidade quântica com alguns turistas de outras civilizações que já acamparam lá.
Abraham Loeb é Presidente do Departamento de Astronomia da Universidade de Harvard, Diretor Fundador da Harvard Black Hole Initiative e Diretor do Instituto de Teoria e Computação do Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics. Ele também preside o conselho consultivo do grande projeto Breakthrough Stars.
