Mercado abrirá em 15 mins
  • BOVESPA

    119.564,44
    +1.852,44 (+1,57%)
     
  • MERVAL

    38.390,84
    +233,89 (+0,61%)
     
  • MXX

    48.399,80
    +71,60 (+0,15%)
     
  • PETROLEO CRU

    65,08
    -0,55 (-0,84%)
     
  • OURO

    1.794,10
    +9,80 (+0,55%)
     
  • BTC-USD

    57.674,18
    +2.270,43 (+4,10%)
     
  • CMC Crypto 200

    1.481,77
    +76,46 (+5,44%)
     
  • S&P500

    4.167,59
    +2,93 (+0,07%)
     
  • DOW JONES

    34.230,34
    +97,34 (+0,29%)
     
  • FTSE

    7.045,55
    +6,25 (+0,09%)
     
  • HANG SENG

    28.637,46
    +219,46 (+0,77%)
     
  • NIKKEI

    29.331,37
    +518,77 (+1,80%)
     
  • NASDAQ

    13.478,50
    -12,50 (-0,09%)
     
  • BATS 1000 Index

    0,0000
    0,0000 (0,00%)
     
  • EURO/R$

    6,4591
    +0,0322 (+0,50%)
     

Veja as distorções da luz na órbita de dois buracos negros neste vídeo incrível!

Daniele Cavalcante
·5 minuto de leitura

Em 2019, a NASA compartilhou uma imagem criada pelo astrofísico Jeremy Schnmittman de como seria um buraco negro, segundo o que se sabe sobre esses objetos. A imagem mostra como a gravidade distorce a luz do disco de acreção, resultando em algo bem parecido com o Gargantua, buraco negro do filme Interestelar (2014). Agora, Schnmittman foi além e criou um vídeo que mostra esse mesmo efeito, só que dessa vez com dois buracos negros supermassivos orbitando entre si.

Segundo a Teoria da Relatividade Geral de Albert Einstein, a gravidade não é uma força que atrai os objetos menos massivos em direção aos mais massivos. Diferente da Lei da Gravitação Universal de Newton, a gravidade é “apenas” uma distorção no tecido do espaço-tempo. Em vez de serem puxados por uma força invisível, os objetos apenas percorrem sobre essa distorção — e isso também se aplica à própria luz, que também se desvia ao passar por perto de um objeto massivo.

Quando a luz passa por perto de uma estrela, por exemplo, essa distorção pode criar lentes gravitacionais. Isso também acontece com os buracos negros, que normalmente são muito mais massivos que o Sol. Quando uma luz distante se aproxima de um buraco negro, ela se divide por causa da intensa gravidade, e isso pode acontecer de formas que desafiam a lógica. Por exemplo, a parte de trás do disco de acreção, que é composto por matéria quente e brilhante, não deveria ser vista — assim como não vemos a parte de trás dos anéis de Saturno. Mas a imagem da NASA mostra o contrário.

A imagem compartilhada em 2019 e algumas explicações (Imagem: Reprodução/NASA’s Goddard Space Flight Center/Jeremy Schnittman)
A imagem compartilhada em 2019 e algumas explicações (Imagem: Reprodução/NASA’s Goddard Space Flight Center/Jeremy Schnittman)

Por causa da gravidade do buraco negro, a luz emitida por diferentes regiões do disco de acreção é distorcida, e assim temos essa aparência deformada. A parte de trás do disco é dobrada e se torna visível acima do buraco negro. Mas esse é o quadro de um buraco negro solitário. Se houver dois deles orbitando entre si, o resultado será bem diferente. O novo vídeo da NASA começa exibindo os dois objetos como se estivéssemos observando de cima, e já percebemos que um deles é bem maior que o outro.

As coisas começam a ficar esquisitas quando o ponto de vista muda para que o observador fique no mesmo plano orbital. Cada disco de acreção ganha a já conhecida curvatura dupla, com a parte de trás do disco exibida acima dos buracos negros. Mas, à medida que um passa na frente do outro, a gravidade do objeto que fica em primeiro plano deforma a luz do disco de acreção de seu parceiro. Essas distorções se alteram ao longo do percurso e depois é a vez do buraco negro que estava atrás passar para o primeiro plano.

A simulação considera que o buraco negro maior (o laranja) tem 200 milhões de massas solares, enquanto o menor (azul) tem a metade disso, ou seja, 100 milhões de massas solares. De acordo com Schnittman, essa é a configuração de um sistema binário de buracos negros que os astrônomos suspeitam “que os membros poderiam manter seus discos de acreção por milhões de anos”.

Essas cores foram adotadas para ajudar a identificar os objetos quando as luzes se misturam, mas também refletem um fato sobre os discos acreção. É que a luz dos discos mais quentes tendem a ir para o lado azul do espectro eletromagnético, e isso se aplica a outros objetos cósmicos, como estrelas. Mas isso não significa que veríamos os buracos negros reais nessas cores — na verdade, eles emitiriam mais luz no ultravioleta.

Outra curiosidade é fenômeno chamado aberração relativística, em que os buracos negros parecem menores à medida que o observador se aproxima e maiores quando se afastam. Além disso, os discos de acreção parecem mais brilhantes de um lado que em outro, um resultado da distorção gravitacional que altera os caminhos da luz que vem de diferentes partes dos discos. O movimento do gás mais próximo ao buraco negro é mais rápido, e modifica a luminosidade do disco.

Talvez uma das partes mais interessantes desse vídeo é o fato de que quando os buracos negros são vistos de cima, cada um deles apresenta um minúsculo reflexo de seu companheiro na parte interna do disco de acreção, mais precisamente próximo do anel de fótons (aquele pequeno círculo colorido mais interno). Também conhecido como esfera de fótons, esse anel é uma região onde a gravidade é forte o bastante para fazer com que os fótons viajem em órbitas antes de escapar e vir até nós. Um fóton na borda deste cone não escapará por completo da gravidade do buraco negro, passando então a orbitar o buraco negro.

(Imagem: Reprodução/Goddard Space Flight Center/NASA/Jeremy Schnittman/Brian P. Powell)
(Imagem: Reprodução/Goddard Space Flight Center/NASA/Jeremy Schnittman/Brian P. Powell)

Voltando à miniatura dos buracos negros no interior dos companheiros, a luz de cada um é redirecionada em 90 graus. Repare bem que estamos observando os buracos negros de duas perspectivas diferentes: de frente e de lado, ao mesmo tempo. “O zoom em cada buraco negro revela imagens múltiplas e cada vez mais distorcidas de seu parceiro”, explica Schnittman. Por enquanto não é possível ver esses efeitos, mas as imagens das proximidades de um buraco negro estão se tornando cada vez mais reveladoras. Quem sabe em um futuro bem próximo vejamos algo mais parecido com essas ilustrações?

Fonte: Canaltech

Trending no Canaltech: