Depois que um objeto entra em um buraco negro, ele não pode mais sair dele. Não importa quanta energia você tenha, você nunca pode se mover mais rápido do que a velocidade da luz e cruzar o horizonte de eventos por dentro. Mas e se você tentar enganar esta pequena regra e mergulhar um objeto minúsculo no horizonte de eventos, amarrando-o a um mais massivo que pode deixar o horizonte? É possível tirar algo do buraco negro de alguma forma? As leis da física são estritas, mas devem responder à pergunta, é possível ou não. Ethan Siegel, do Medium.com, sugere que descobramos.
Um buraco negro não é apenas uma singularidade superdensa e supermassiva na qual o espaço é curvo tão fortemente que tudo que entra não pode mais sair. Embora geralmente pensemos em um buraco negro - para ser exato - uma região do espaço em torno desses objetos da qual nenhuma forma de matéria ou energia - nem mesmo a própria luz - pode escapar. Isso não é tão exótico quanto se possa pensar. Se você pegar o Sol como ele é e apertá-lo em um raio de vários quilômetros, obterá quase um buraco negro. E embora nosso Sol não esteja ameaçado com tal transição, existem estrelas no Universo que deixam para trás esses objetos misteriosos.
As estrelas mais massivas do universo - estrelas de vinte, quarenta, cem ou mesmo 260 massas solares - são os objetos mais azuis, mais quentes e mais brilhantes. Eles também queimam o combustível nuclear em suas profundezas mais rapidamente do que outras estrelas: em um ou dois milhões de anos, em vez de muitos bilhões, como o sol. Quando esses núcleos internos ficam sem combustível nuclear, eles se tornam reféns das forças gravitacionais mais poderosas: tão poderosas que, na ausência da incrível pressão da fusão nuclear para resistir a eles, eles simplesmente entram em colapso. Na melhor das hipóteses, núcleos e elétrons ganham tanta energia que se fundem em uma massa de neurônios conectados entre si. Se esse núcleo for mais massivo do que alguns sóis, esses nêutrons serão densos e massivos o suficiente para colapsar em um buraco negro.
Portanto, lembre-se de que a massa mínima de um buraco negro são várias massas solares. Os buracos negros podem crescer de massas muito maiores, fundindo-se, devorando matéria e energia e infiltrando-se nos centros das galáxias. No centro da Via Láctea, foi encontrado um objeto que tem quatro milhões de vezes a massa do Sol. Estrelas individuais podem ser identificadas em sua órbita, mas nenhuma luz de qualquer comprimento de onda é emitida.
Outras galáxias têm buracos negros ainda mais massivos, cujas massas são milhares de vezes maiores que as nossas, e não há limite superior teórico para sua altura. Mas existem duas propriedades interessantes dos buracos negros que podem nos levar à resposta à pergunta feita desde o início: é possível puxar algo "na coleira"? A primeira propriedade está relacionada ao que acontece com o espaço à medida que o buraco negro cresce. O princípio de um buraco negro é tal que nenhum objeto pode escapar de sua atração gravitacional na região do espaço, por mais acelerado que seja, mesmo movendo-se à velocidade da luz. O limite entre onde um objeto pode deixar o buraco negro e onde não pode é chamado de horizonte de eventos. Todo buraco negro tem.
Surpreendentemente, a curvatura do espaço é muito menor no horizonte de eventos perto dos buracos negros mais massivos e aumenta nos menos massivos. Pense no seguinte: se você estivesse "em pé" no horizonte de eventos com o pé direito na borda e a cabeça para trás a 1,6 metros da singularidade, a força esticaria seu corpo - um processo chamado "espaguetificação". Se este buraco negro fosse o mesmo que está no centro de nossa galáxia, a força de tração seria apenas 0,1% da força gravitacional na Terra, enquanto se a própria Terra se transformasse em um buraco negro e você estivesse sobre ela, a força de tração seria de 1020 vezes a gravidade da Terra.
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Se essas forças de tração forem pequenas na borda do horizonte de eventos, elas não serão muito maiores dentro do horizonte de eventos, o que significa - dadas as forças eletromagnéticas que mantêm os objetos sólidos unidos - talvez pudéssemos fazer o nosso: mergulhar o objeto no horizonte de eventos e quase imediatamente tirar. Você pode fazer isso? Para entender, vejamos o que acontece na própria fronteira entre uma estrela de nêutrons e um buraco negro.
Imagine que você tenha uma bola de nêutrons extremamente densa, mas um fóton em sua superfície ainda pode escapar para o espaço e não necessariamente retornar para uma estrela de nêutrons. Agora vamos colocar outro neurônio na superfície. De repente, o núcleo não consegue mais resistir ao colapso gravitacional. Mas em vez de pensar no que está acontecendo na superfície, vamos pensar no que está acontecendo lá dentro, onde um buraco negro está se formando. Imagine um único nêutron feito de quarks e glúons, e imagine como os glúons precisam se mover de um quark para outro em um nêutron para que ocorra a troca de forças.
Agora, um desses quarks está mais próximo da singularidade no centro do buraco negro e o outro está mais longe. Para que ocorra a troca de forças - e para que o nêutron fique estável - o glúon em um determinado momento deve passar do quark próximo para o distante. Mas isso é impossível mesmo na velocidade da luz (e os glúons não têm massa). Todas as geodésicas nulas, ou o caminho de um objeto se movendo na velocidade da luz, resultarão em uma singularidade no centro do buraco negro. Além disso, eles nunca irão mais longe da singularidade do buraco negro do que no momento da ejeção. É por isso que o nêutron dentro do horizonte de eventos do buraco negro deve entrar em colapso e se tornar parte da singularidade no centro.
Então, vamos voltar ao exemplo do arnês: você pegou uma pequena massa e amarrou a um vaso maior; o navio está fora do horizonte de eventos e a massa está submersa. Quando qualquer partícula cruza o horizonte de eventos, ela não pode deixá-lo novamente - nem uma partícula, nem mesmo luz. Mas os fótons e glúons continuam sendo as mesmas partículas de que precisamos para trocar forças entre as partículas que estão fora do horizonte de eventos e também não podem ir a lugar nenhum.
Isso não significa necessariamente que o cabo se romperá; em vez disso, a singularidade se arrastará por todo o navio. É claro que as forças das marés sob certas condições não o separarão, mas a conquista da singularidade será inevitável. A incrível gravidade e o fato de que todas as partículas de todas as massas, energias e velocidades não terão escolha a não ser viajar para a singularidade é o que acontecerá.
Portanto, infelizmente, eles ainda não encontraram uma maneira de sair do buraco negro depois de cruzar o horizonte de eventos. Você pode reduzir as perdas e cortar o que já entrou, ou ficar em contato e se afogar. A escolha é sua.
Ilya Khel
